[发明专利]深钻孔局部壁面应力解除控制系统及设备

说明书

本发明提供了一种深钻孔局部壁面应力解除控制系统及设备，包括：井下通讯模块用于向参数采集模块、电磁阀控制模块或步进电机模块发出控制命令，将地面发出的各种命令传输到井下通讯模块的电路板上；电磁阀控制模块用于根据井下通讯模块下达的命令控制多功能板上电磁阀的动作，并将电磁阀的状态上传给井下通讯模块；参数采集模块用于根据井下通讯模块下达的命令分别采集数据并上传给井下通讯模块；步进电机模块用于根据井下通讯模块下达的命令控制液压步进电机动作，步进电机控制测试设备进行动作；多功能板模块用于发送给井下仪器命令字节程序，并传送给测井工控机。本发明可以在地面对3000米深度以上的局部壁面应力解除进行控制。

技术领域

本发明实施例涉及油气勘探技术领域，尤其涉及一种深钻孔局部壁面应力解除控制系统及设备。

背景技术

油气资源是国家可持续发展的基础，是增强综合国力和保护国家安全的重要因素。页岩气作为一种重要的非常规油气田资源，其勘探开发已经成为我国能源产业发展的下一个重点战略。页岩气储层具有埋藏深、演化历史复杂、类型多、分布时代多等特征，约有65%页岩地层的埋深超过3500米。随着页岩气资源调查评价工作的快速发展，亟需适用于深钻孔复杂条件下的快捷地应力原位测试技术支撑。然而，局部壁面应力解除的工程实际中仍采用传统电机开关式的简单控制方法，需要地面人员逐一控制设备各部件进行运作，只适用于较浅的垂直钻孔或者位于地下巷道内部的水平孔中，使之难以运用于深垂直钻孔中去。因此，开发一种深钻孔局部壁面应力解除控制系统及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种深钻孔局部壁面应力解除控制系统及设备。

第一方面，本发明的实施例提供了一种深钻孔局部壁面应力解除控制系统，包括：井下通讯模块，用于向参数采集模块、电磁阀控制模块或步进电机模块发出控制命令，并接收参数采集模块、电磁阀控制模块或步进电机模块传输的数据，通过调制解调模式与地面通讯模块形成通讯，将地面发出的各种命令传输到井下通讯模块的电路板上，并将井下通讯模块的电路板上的数据实时传送到地面；电磁阀控制模块，用于根据井下通讯模块下达的命令控制多功能板上电磁阀的动作，并将电磁阀的状态上传给井下通讯模块；参数采集模块，用于根据井下通讯模块下达的命令分别采集应变片数据、泵压、液压油温度，并根据命令将采集的数据上传给井下通讯模块；步进电机模块，用于根据井下通讯模块下达的命令控制液压步进电机动作，步进电机控制测试设备进行动作；多功能板模块，用于发送给井下仪器命令字节程序，接收井下电子节通讯模块采集到的数据，接收井下采集的数据及地面采集的电缆拉力和深度计数，并传送给测井工控机。

在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的深钻孔局部壁面应力解除控制系统，所述井下通讯模块的通讯电路由信号发射电路和信号接收电路构成，发射电路由W77IE58、第一54HC02或非门、功率放大电路、通讯变压器构成；信号接收电路由所述通讯变压器、限幅滤波电路、CD4046调制解调器、第二54HC02或非门、所述W77IE58构成；其中，W77IE58与第一54HC02或非门和第二54HC02或非门分别连接，第一54HC02或非门与功率放大电路连接，功率放大电路与通讯变压器连接，通讯变压器与限幅滤波电路连接，限幅滤波电路与CD4046调制解调器连接，CD4046调制解调器与第二54HC02或非门连接。

在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的深钻孔局部壁面应力解除控制系统，所述电磁阀控制模块由继电器控制电路、推靠控制电路、电机控制电路构成；继电器控制电路用于控制液压平衡里的电磁阀，推靠控制电路用于记录当前推靠壁的位置，电机控制电路用于控制电机钻的各项钻进参数。

在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的深钻孔局部壁面应力解除控制系统，所述继电器控制电路，包括：AT89C52控制CPU与54HC14反向器连接，54HC14反向器与固态继电器连接。