无电缆测井中大批量数据存储与传输模块的实现
摘 要：本文提出了一种低成本、高成功率的无电缆水平井测井方法——钻杆推进无电缆测井模式。详细介绍了数据存储和传输模块的软硬件设计。
关键词：大批量数据存储;数据传输;水平井;无电缆
引言
随着石油勘探开发水平的提高,水平井、大斜度井、大位移井在油田开发中已相当普遍。与之相配套的测井技术也得到了很大发展。我国于90年代初相继研制成功了电缆湿接头钻杆推进测井技术、钻杆推进保护套式测井技术,基本解决了水平井的测井问题。但此类技术施工难度大、成本极高,而且测井成功率较低。
通信技术与计算机技术的飞速发展,以及各种大规模集成电路性价比的不断提高,使得使用大规模存储设备成为可能。因此,我们根据水平井测井的特殊要求,提出了一种不采用测井电缆的水平井测井方法__钻杆推进无电缆测井模式。简化了水平井测井的工艺,降低了成本,经过试验证明具有较高的测井成功率,解决了目前油田开发急需解决的问题。
无电缆测井系统
钻杆推进无电缆测井系统由地面和井下两部分构成(见图1)。
地面部分的主要功能为深度—时间测量。它利用原有的测井地面设备加装一钻杆移动深度—时间测量装置,实时记录钻杆的深度、速度和相对应的时间,并以文件形式进行存储。
井下部分包括原有的井下仪器以及井下数据采集系统。其中,井下数据采集系统是整个系统的核心装置。其主要功能是以等时的方式将井下仪器送来的信号进行采样,并将其以文件的形式记录在大容量存储体中,从而获得数据与时间的对应关系。
系统工作过程如下：
在井场作测井准备时,利用地面系统主计算机的串行通信方式,通过临时连接电缆与准备下井的井下数据采集系统进行通信,其通信目的是向井下数据采集授时,使主计算机与井下部分时钟校准;设置预定采样深度的井下压力值,作该数据采集系统起动采集,并设置井下仪器供电的临界值;同时在地面对井下仪器进行刻度,将刻度数据通过串行接口输入主计算机。
将数据采集模块和下井仪器与钻杆相连,推送下井。地面系统记录深度和时间的关系数据,当下井仪器被推送到预定的测井深度时,数据采集模块中的压力检测电路测得其数值和预定的压力值相等时,打开逆变电源向井下测井仪器供电,此时数据采集模块以等时方式采集测井数据并存入闪存中。此过程一直到仪器到达井底,然后又上提到停止测井的深度,即闪存中记录了下放和上提两个过程中测井的相应数据,此时关闭逆变电源。
当仪器提出井口,在地面,通过临时电缆将数据采集模块与主机串口相连,将闪存中存储的井下测井数据传输到主机中。主机将地面系统记录的深度--时间数据和井下系统记录的地层参数—时间数据进行处理,得到完整的测井资料(即地层参数—深度对应关系数据),此时完成了整个测井过程。
