[發(fā)明專利]一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng)及探測方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610032886.7 | 申請日: | 2016-01-19 |
| 公開(公告)號: | CN105607137B | 公開(公告)日: | 2017-12-15 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 李峰飛;蔣世全;黨博;陳嘉輝;周建良;李迅科;李志強(qiáng);張文輝;劉容;黨瑞榮 | 申請(專利權(quán))人: | 中國海洋石油總公司;中海油研究總院 |
| 主分類號: | G01V3/26 | 分類號: | G01V3/26 |
| 代理公司: | 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245 | 代理人: | 徐寧,劉美麗 |
| 地址: | 100010 北*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 救援 事故 連通 探測 系統(tǒng) 方法 | ||
1.一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng),其特征在于:它包括一三分量磁芯探頭、一發(fā)射單元、一接收單元、一采集傳輸單元和一地面單元;所述三分量磁芯探頭、發(fā)射單元、接收單元和采集傳輸單元均設(shè)置在救援井中,所述三分量磁芯探頭包括兩兩相互垂直的Z探頭、X探頭和Y探頭,所述Z探頭、X探頭和Y探頭均包括一發(fā)射線圈和一接收線圈;
所述發(fā)射單元用于發(fā)射瞬變激勵信號,所述Z探頭、X探頭和Y探頭的發(fā)射線圈接收瞬變激勵信號同時并將瞬變激勵信號通過所述救援井?dāng)U散到所述事故井中產(chǎn)生Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號,所述Z探頭、X探頭和Y探頭的接收線圈分別對應(yīng)接收所述Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號,并將接收的所述Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號依次通過所述接收單元和采集傳輸單元傳輸給所述地面單元,所述地面單元根據(jù)所述Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號計算所述事故井與所述三分量磁芯探頭的距離和方位并進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng),其特征在于:所述Z探頭、X探頭和Y探頭的接收線圈和發(fā)射線圈分別均勻繞制在一磁芯上,所述Z探頭、X探頭和Y探頭的接收線圈和發(fā)射線圈均由銅加工制成。
3.如權(quán)利要求1所述一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng),其特征在于:所述發(fā)射單元包括主控芯片、驅(qū)動電路和輸出電路;所述主控芯片產(chǎn)生雙極性方波信號,并將雙極性方波信號中的瞬變激勵信號傳輸給所述驅(qū)動電路,所述驅(qū)動電路接收并對所述瞬變激勵信號進(jìn)行功率放大后通過所述輸出電路傳輸給所述三分量磁芯探頭。
4.如權(quán)利要求1所述一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng),其特征在于:所述接收單元包括前置放大電路、濾波電路、可變增益放大電路;所述前置放大電路對所述三分量磁芯探頭傳輸?shù)母袘?yīng)信號進(jìn)行放大后傳輸給所述濾波電路,所述濾波電路對放大后的感應(yīng)信號進(jìn)行濾波、去除噪聲后傳輸給所述可變增益放大電路,所述可變增益放大電路根據(jù)早期、中期和晚期感應(yīng)信號的幅度差異進(jìn)行放大倍數(shù)調(diào)整,并根據(jù)所調(diào)整的放大倍數(shù)對其接收的感應(yīng)信號再放大后傳輸給所述采集傳輸單元。
5.如權(quán)利要求1所述一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng),其特征在于:所述采集傳輸單元包括A/D轉(zhuǎn)換電路、主控芯片和脈沖耦合變壓器;所述A/D轉(zhuǎn)換電路將所述接收單元傳輸?shù)母袘?yīng)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳輸給所述主控芯片,所述主控芯片接收并對轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號進(jìn)行編碼處理,經(jīng)過編碼處理后的數(shù)字信號通過所述脈沖耦合變壓器傳輸給所述地面單元。
6.如權(quán)利要求1所述一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng),其特征在于:所述地面單元包括解碼子單元、數(shù)據(jù)傳輸子單元和上位機(jī);所述解碼子單元包括耦合變壓器、濾波電路、比較輸出電路和主控芯片;所述耦合變壓器接收所述采集傳輸單元傳輸?shù)男盘枺⒎蛛x出其接收信號中的有效信號,并將該有效信號傳輸給所述濾波電路,所述濾波電路接收并對其接收的信號進(jìn)行濾波處理、抑制噪聲后傳輸給所述比較輸出電路,所述比較輸出電路接收并將其接收的信號轉(zhuǎn)換成所述主控芯片可識別的數(shù)字信號后通過所述數(shù)據(jù)傳輸子單元傳輸給所述上位機(jī),所述上位機(jī)根據(jù)其接收的信號計算所述事故井與所述三分量磁芯探頭的距離和方位,并將所述距離和方位信息進(jìn)行顯示。
7.如權(quán)利要求1所述一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng),其特征在于:所述探測系統(tǒng)還包括一測深單元,所述測深單元包括一電纜、一光電編碼器和一主控芯片;所述電纜纏繞設(shè)置在碼盤上,所述電纜一端連接所述采集傳輸單元,所述電纜另一端連接所述地面單元,所述光電編碼器記錄所述電纜運(yùn)行時所述碼盤轉(zhuǎn)動的脈沖個數(shù),并將所述脈沖個數(shù)傳輸給所述測深單元的主控芯片,所述測深單元的主控芯片接收并對其接收的所述脈沖個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計,并將脈沖個數(shù)統(tǒng)計結(jié)果實(shí)時傳輸給所述地面單元,所述地面單元根據(jù)脈沖個數(shù)統(tǒng)計結(jié)果計算出所述三分量磁芯探頭在所述救援井中的位置。
8.一種如權(quán)利要求1~7任意一項(xiàng)所述一種救援井與事故井連通探測系統(tǒng)的探測方法,其特征在于包括以下內(nèi)容:
(1)將三分量磁芯探頭下放到救援井內(nèi),且保證三分量磁芯探頭的Z探頭和救援井的軸線平行;
(2)三分量磁芯探頭在下放的過程中Z探頭、X探頭和Y探頭分別發(fā)送瞬變激勵信號,并分別對應(yīng)接收Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號,并將Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號分別傳輸給地面單元;
(3)三分量磁芯探頭在下放的過程中測深單元實(shí)時記錄電纜運(yùn)行時的脈沖個數(shù),且將脈沖個數(shù)傳輸給地面單元;
(4)地面單元接收脈沖個數(shù)數(shù)據(jù),并根據(jù)脈沖個數(shù)數(shù)據(jù)計算出三分量磁芯探頭在救援井中的位置;
(5)地面單元接收Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號,并根據(jù)Z向感應(yīng)信號、X向感應(yīng)信號和Y向感應(yīng)信號分別計算出事故井的套管相對于Z探頭、X探頭和Y探頭的Z向相對距離、X向相對距離Y向相對距離;
(6)根據(jù)Z向相對距離、X向相對距離和Y向相對距離,計算出事故井與三分量磁芯探頭的距離和方位。
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