專利名稱：測井系統(tǒng)安全控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于測井地面系統(tǒng)安全控制的方法。
背景技術(shù)：
測井，也叫地球物理測井或石油測井，簡稱測井，是利用巖層的電化學(xué)特性、導(dǎo)電特性、聲學(xué)特性、放射性等地球物理特性，測量地球物理參數(shù)的方法，屬于應(yīng)用地球物理方法之一。石油鉆井時，在鉆到設(shè)計井深深度后都必須進(jìn)行測井，又稱完井電測，以獲得各種石油地質(zhì)及工程技術(shù)資料，即油層深度、厚度等信息，作為完井和開發(fā)油田的原始資料。這種測井習(xí)慣上稱為裸眼測井。而在油井下完套管后所進(jìn)行的第二次測井，習(xí)慣上稱為生產(chǎn)測井或開發(fā)測井，是為了判斷測量套管固井質(zhì)量，隨后需要進(jìn)行射孔，即用專門的射孔槍將套管和水泥環(huán)以及部分射開，使井筒與地層聯(lián)通，達(dá)到油氣流入井筒的目的，然后將油氣通過井筒送到地面。 如附圖4所示，測井系統(tǒng)主要分為地面系統(tǒng)和井下儀器2部分，2者之間通過單芯電纜和7芯鎧裝電纜連接，地面系統(tǒng)和電纜都安裝在測井工程車上，測井時，地面絞車通過電纜下放或提拉井下儀器，并通過電纜給井下儀器供電，同時實(shí)現(xiàn)地面和井下的數(shù)據(jù)通訊。目前我們的測井系統(tǒng)可以提供裸眼測井、生產(chǎn)測井、射孔、取芯(爆破井壁取芯，以下簡稱取芯)等多種服務(wù)，是集多種測井服務(wù)的平臺。由于集成了涉及到火エ品的射孔、取芯服務(wù)，而射孔槍、取芯槍使用的都是電雷管點(diǎn)火裝置，所以對測井系統(tǒng)的電路安全控制要求更加嚴(yán)格。對于射孔、取芯服務(wù)，目前的測井系統(tǒng)一般在7芯電纜與地面系統(tǒng)的接ロ部分放置有I個鑰匙安全開關(guān)，控制7芯電纜接入地面系統(tǒng)(開關(guān)置于工作檔位)或者接到接地電阻進(jìn)行放電(開關(guān)置于安全檔位)；在安裝射孔槍、取芯槍之前，需要把此開關(guān)置于安全檔位，即電纜通過5. 1K/5W功率電阻接地，使電纜放電，而地面系統(tǒng)設(shè)備仍然帶電工作。由于7芯電纜在布線時避免不了會與地面系統(tǒng)其他信號線、電源線層疊，而如果地面系統(tǒng)仍然帶電工作，則7芯電纜上就會有可能感應(yīng)到其他線纜的電信號，從而有可能引爆電雷管，帶來危險。即使是手動將地面系統(tǒng)電源關(guān)閉，由于地面系統(tǒng)UPS的存在，使斷電過程至少需要2步，第I步測井車發(fā)電機(jī)熄火，測井車、地面系統(tǒng)全部斷電，第二步還需要關(guān)閉UPS電源輸出，給操作人員帶來麻煩。也容易引起忘記關(guān)閉UPS電源輸出，而帶來危險。另外，中國專利申請CN201010022477. I (公開號CN101719654A)中公開了ー種新型的用電系統(tǒng)斷電告警方法，利用UPS不間斷電源和民用電共同給系統(tǒng)供電，當(dāng)民用電正常供電時，UPS不間斷電源的供電通路是斷開的；一旦民用電斷電，UPS不間斷電源到系統(tǒng)的供電通路會自動導(dǎo)通；系統(tǒng)通過檢測UPS到系統(tǒng)的供電通路是否導(dǎo)通，來判斷民用電是否處于斷電狀態(tài)；如果系統(tǒng)檢測到UPS到系統(tǒng)的供電通路導(dǎo)通，將會立即發(fā)出民用電斷電信息，通過互聯(lián)網(wǎng)，手機(jī)終端或固定電話通知用戶民用電斷電，或觸發(fā)相關(guān)設(shè)備做出告警操作，指示民用電斷電。在該專利申請中，系統(tǒng)有兩個或兩個以上電源接ロ，涉及利用UPS不間斷電源和民用電共同給系統(tǒng)供電，該專利申請解決的是當(dāng)民用供電切斷時，由于UPS來備用供電，從而保持穩(wěn)定持續(xù)的供電需求，不需要專職人員看守用電系統(tǒng)，不擔(dān)心安防系統(tǒng)遭到破壞。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于，提供ー種測井系統(tǒng)安全控制方法，在將7芯電纜與地面系統(tǒng)斷開并通過5. 1K/5W功率電阻接地的同時，關(guān)斷UPS電源輸出，消除上述的安全隱患。根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供ー種測井系統(tǒng)安全控制方法，所述系統(tǒng)包括不間斷電源UPS、單芯電纜和7芯電纜、安全開關(guān)SWI和系統(tǒng)電源分配單元rou，所述不間斷電源UPS的輸出端和單芯電纜和7芯電纜均接入安全開關(guān)，所述安全開關(guān)SWl設(shè)置在單芯電纜和 7芯電纜與地面系統(tǒng)的接ロ處，通過所述安全開關(guān)SWl對測井地面系統(tǒng)的供電進(jìn)行控制，其包括如下步驟
Ca)從測井發(fā)電機(jī)向所述不間斷電源UPS提供測井交流電；
(b)將所述安全開關(guān)SWl置于工作檔位，所述不間斷電源UPS輸出的測井交流電經(jīng)所述安全開關(guān)SWl輸送給測井系統(tǒng)；
(c)在安裝射孔槍、取芯槍之前，將所述安全開關(guān)SWl切換至安全檔位，斷開不間斷電源UPS向測井系統(tǒng)的供電，所述測井系統(tǒng)停止工作，所述單芯電纜和7芯電纜通過接地電阻接地放電；
Cd)射孔槍、取芯槍安裝完成后，將所述安全開關(guān)SWl切換至工作檔位檔位，恢復(fù)正常的供電。通過采用上述安全控制方法，當(dāng)安全開關(guān)撥到安全檔位吋，UPS輸出斷開、地面系統(tǒng)所有設(shè)備斷電，7芯電纜通過5. 1K/5W功率電阻接地，完成射孔、取芯服務(wù)時地面系統(tǒng)的安全控制。在上述測井系統(tǒng)安全控制方法中，其特征在于，在所述不間斷電源UPS和所述安全開關(guān)之間設(shè)置有UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4，當(dāng)所述不間斷電源UPS正常工作時，所述UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4斷開，出現(xiàn)故障時，所述UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4閉合，使測井發(fā)電機(jī)輸出的交流電不通過UPS直接進(jìn)入系統(tǒng)，保持系統(tǒng)的正常供電。在上述測井系統(tǒng)安全控制方法中，其特征在于，在所述步驟(b)中，從所述不間斷電源UPS輸出的測井交流電輸送至所述系統(tǒng)電源分配単元rou，由所述系統(tǒng)電源分配単元PDU向測井系統(tǒng)設(shè)備分配所述交流電。在上述測井系統(tǒng)安全控制方法中，其特征在于，在所述步驟(C)中，從所述不間斷電源UPS輸出被切斷，所述系統(tǒng)電源分配単元PDU停止向測井系統(tǒng)設(shè)備分配所述交流電。在上述測井系統(tǒng)安全控制方法中，其特征在于，所述接地電阻為5. 1K/5W功率電阻。在上述測井系統(tǒng)安全控制方法中，其特征在于，所述安全開關(guān)為SWl為10層多觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)手柄位置處于O度位置時，單芯電纜IL7芯電纜接入測井系統(tǒng)，測井交流電源接入所述系統(tǒng)電源分配単元rou;當(dāng)手柄位置處于90度位置時，將單芯電纜和7芯電纜接地。
其中，所述安全開關(guān)為SWl的手柄位置處于O度位置時，將觸頭I 一 2、5 — 6、9 一
10.13— 14,17 — 18,21 — 22,25 — 26,29 — 30,33 — 34,37 — 38 閉合，觸頭 3 — 4、7 —8、11 - 12,15 - 16,19 — 20,23 — 24,27 — 28,31 — 32,35 — 36,39 — 40 斷開。另外，所述安全開關(guān)為SWl的手柄位置處于90度位置時,觸頭I 一 2、5 — 6、9 一
10.13— 14,17 — 18,21 — 22,25 — 26,29 — 30,33 — 34,37 — 38 斷開，觸頭 3 — 4、7 —8、11 - 12,15 - 16,19 — 20,23 — 24,27 — 28,31 — 32,35 — 36,39 — 40 閉合。
附圖I是本發(fā)明的測井地面系統(tǒng)安全控制方法的框圖。附圖2是本發(fā)明的測井系統(tǒng)安全接地控制原理圖。 附圖3是本發(fā)明的安全開關(guān)觸點(diǎn)關(guān)系圖。附圖4是測井作業(yè)示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖I是本發(fā)明的測井地面系統(tǒng)安全控制方法的框圖。在該安全控制方法中，將7芯電纜和單芯電纜(途中的標(biāo)記7C&1C)、UPS全部接入安全開關(guān)，通過該安全開關(guān)的檔位切換實(shí)現(xiàn)地面系統(tǒng)的供電控制，斷電時電纜通過5. 1K/5W功率電阻接地，使電纜放電，實(shí)現(xiàn)安全控制。具體地，
附圖2是本發(fā)明的測井系統(tǒng)安全接地控制原理圖。在附圖2中，
7C&1C代表測井用7芯電纜和單芯電纜，常用的測井電纜有七芯電纜和單芯電纜，測井電纜不但可以傳輸信號和電能，而且由于它的機(jī)械性能非常好，所以還能承受測井過程中產(chǎn)生的巨大張力，常用七芯電纜的構(gòu)造截面中，纜芯的電阻值與纜芯所用材料和長度有夫，7個纜芯相互之間是絕緣的，而設(shè)計兩層外鎧皮目的是為了増加電纜的機(jī)械強(qiáng)度。UPS表示測井系統(tǒng)不間斷電源，具有自動穩(wěn)壓、斷電保護(hù)等功能，在測井供電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的輸出接入到UPS的輸入端，一般情況下，測井系統(tǒng)所有的地面、井下儀器供電均由UPS輸出。SW4表示UPS在線/旁路控制開關(guān)，當(dāng)UPS出現(xiàn)故障吋，測井系統(tǒng)電源可以不通過UPS直接進(jìn)入系統(tǒng)，保持系統(tǒng)的正常供電。PDU表示系統(tǒng)電源分配単元，所有測井系統(tǒng)設(shè)備的交流電源均通過其分配接入； ARMOR表示電纜外皮，即大地。Sffl表示測井系統(tǒng)安全控制開關(guān)，為10層多觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)，有2個檔位，其中O度位置為工作檔位，表示系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，7芯電纜和單芯電纜接入系統(tǒng)，交流電源接Λ PDU, 90度位置為安全檔位，表示7芯電纜和單芯電纜接地，系統(tǒng)電源懸空，SWl相當(dāng)于10個聯(lián)動的單刀雙擲開關(guān)，該開關(guān)SWl由附圖2所示的SW1-A、SW1-B、SWl-C三部分構(gòu)成，其觸點(diǎn)關(guān)系原理圖如附圖3所示，當(dāng)手柄位置處于O度位置吋，該開關(guān)的觸頭I 一 2、5 — 6、9 — 10,13 — 14,17 — 18,21 — 22,25 — 26,29 — 30,33 — 34,37 — 38 閉合，而觸頭 3 —
4、7 - 8、11 - 12,15 — 16,19 — 20,23 — 24,27 — 28,31 — 32,35 — 36,39 — 40 斷開；當(dāng)手柄位置處于90度位置時，剛好與上述相反。在本發(fā)明的測井地面系統(tǒng)中，如附圖2所示，在單芯電纜和7芯電纜與地面系統(tǒng)的接ロ部分設(shè)置有安全開關(guān)SWl，測井系統(tǒng)不間斷電源UPS經(jīng)由UPS在線/旁路控制開關(guān)SM接入至安全開關(guān)SW1，正常工作吋，測井發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)由測井系統(tǒng)不間斷電源UPS向系統(tǒng)供電，UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4斷開，如前所述，當(dāng)UPS出現(xiàn)故障，UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4閉合，測井發(fā)電機(jī)輸出的交流電依然可以不通過UPS直接進(jìn)入系統(tǒng)，保持系統(tǒng)的正常供電。該安全開關(guān)SWl的手柄位置被置于O度位置，即置于圖中B點(diǎn)的位置，此時，如上文中所敘述的那樣，該開關(guān)SWl的觸頭I — 2、5 — 6、9 - 10、13 — 14、17 — 18,21 —
22.25— 26,29 — 30,33 — 34,37 — 38 閉合，而觸頭 3 — 4、7 — 8、11 — 12,15 — 16,19 —20,23 一 24,27 一 28,31 一 32,35 一 36,39 一 40斷開，發(fā)電機(jī)的輸出交流電經(jīng)由測井系統(tǒng)不間斷電源UPS和安全開關(guān)SWI輸送至系統(tǒng)電源分配単元rou，并通過該系統(tǒng)電源分配單元PDU為所有測井系統(tǒng)設(shè)備分配接入交流電源，通過單芯電纜和7芯電纜對井下儀器進(jìn)行供電以及進(jìn)行地面系統(tǒng)與井下儀器的正常數(shù)據(jù)傳輸，完成正常的測井工作。但是，對于射孔、取芯服務(wù)，在安裝射孔槍、取芯槍之前，需要將此開關(guān)SWl撥到安 全檔位，即，切換至圖中C點(diǎn)的位置，該安全開關(guān)SWl的手柄位置被置于90度位置，此時，正如上文中所敘述的那樣，該開關(guān)SWl的觸頭I — 2、5 — 6、9 - 10、13 — 14、17 — 18,21 —
22.25— 26,29 — 30,33 — 34,37 — 38 斷開連接，而觸頭 3 — 4、7 — 8、11 — 12,15 — 16、19 - 20,23 - 24,27 — 28,31 — 32,35 — 36,39 — 40閉合。在這種情況下，測井系統(tǒng)不間斷電源UPS與系統(tǒng)電源分配単元PDU的連接被切斷，停止為所有測井系統(tǒng)設(shè)備的供電，測井地面系統(tǒng)停止工作，而此時，單芯電纜和7芯電纜經(jīng)開關(guān)SWl (圖中A點(diǎn)與C點(diǎn)接通)與
5.1K/5W功率電阻相連并接地，從而完成電纜放電。由此，當(dāng)安全開關(guān)置于C點(diǎn)處于安全檔位時，不但地面系統(tǒng)所有設(shè)備斷電，停止エ作，單芯電纜和7芯電纜中的帶電通過5. 1K/5W功率電阻接地得到泄放，則由于地面系統(tǒng)仍然帶電工作而導(dǎo)致的單芯電纜和7芯電纜上可能感應(yīng)其他線纜的電信號的概率大幅度降低，從而有效地避免了引爆電雷管并帶來危險。射孔槍、取芯槍安裝完成后，再將所述安全開關(guān)SWl從C點(diǎn)切換至B點(diǎn)，恢復(fù)正常的系統(tǒng)供電。通過上述實(shí)施例的描述，可知，本發(fā)明的安全控制方法相比于在7芯電纜與地面系統(tǒng)的接ロ部分放置有I個鑰匙安全開關(guān)，控制7芯電纜接入地面系統(tǒng)(工作檔位)或者接到接地電阻進(jìn)行放電(安全檔位)的現(xiàn)有技術(shù)而言，其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。應(yīng)該理解的是，以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案。盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，而所附權(quán)利要求意在涵蓋落入本發(fā)明精神和范圍中的這些修改或者等同替換。
權(quán)利要求
1.ー種測井系統(tǒng)安全控制方法，所述系統(tǒng)包括不間斷電源UPS、單芯電纜和7芯電纜、安全開關(guān)SWi和系統(tǒng)電源分配單元rou，所述不間斷電源ups的輸出端和單芯電纜和7芯電纜均接入安全開關(guān)，所述安全開關(guān)SWl設(shè)置在單芯電纜和7芯電纜與地面系統(tǒng)的接ロ處，通過所述安全開關(guān)SWl對測井地面系統(tǒng)的供電進(jìn)行控制，其特征在于，包括如下步驟 Ca)從測井發(fā)電機(jī)向所述不間斷電源UPS提供測井交流電； (b)將所述安全開關(guān)SWl置于工作檔位，所述不間斷電源UPS輸出的測井交流電經(jīng)所述安全開關(guān)SWl輸送給測井系統(tǒng)； (c)在安裝射孔槍、取芯槍之前，將所述安全開關(guān)SWl切換至安全檔位，斷開不間斷電源UPS向測井系統(tǒng)的供電，所述測井系統(tǒng)停止工作，所述單芯電纜和7芯電纜通過接地電阻接地放電； Cd)射孔槍、取芯槍安裝完成后，將所述安全開關(guān)SWl切換至工作檔位檔位，恢復(fù)正常的供電。
2.如權(quán)利要求I所述的測井系統(tǒng)安全控制方法，其特征在干， 在所述不間斷電源UPS和所述安全開關(guān)之間設(shè)置有UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4，當(dāng)所述不間斷電源UPS正常工作吋，所述UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4斷開，出現(xiàn)故障吋，所述UPS在線/旁路控制開關(guān)SW4閉合，使測井發(fā)電機(jī)輸出的交流電不通過UPS直接進(jìn)入系統(tǒng)，保持系統(tǒng)的正常供電。
3.如權(quán)利要求I或2所述的測井系統(tǒng)安全控制方法，其特征在干， 在所述步驟(b)中，從所述不間斷電源UPS輸出的測井交流電輸送至所述系統(tǒng)電源分配単元rou，由所述系統(tǒng)電源分配単元rou向測井系統(tǒng)設(shè)備分配所述測井交流電。
4.如權(quán)利要求I或2所述的測井系統(tǒng)安全控制方法，其特征在干， 在所述步驟(C)中，從所述不間斷電源UPS輸出被切斷，所述系統(tǒng)電源分配単元PDU停止向測井系統(tǒng)設(shè)備分配所述測井交流電。
5.如權(quán)利要求I或2所述的測井系統(tǒng)安全控制方法，其特征在干， 所述接地電阻為5. 1K/5W功率電阻。
6.如權(quán)利要求I或2所述的測井系統(tǒng)安全控制方法，其特征在干， 所述安全開關(guān)為SWl為10層多觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)手柄位置處于O度位置吋，單芯電纜和7芯電纜接入測井系統(tǒng)，測井交流電源接入所述系統(tǒng)電源分配単元PDU ;當(dāng)手柄位置處于90度位置時，將單芯電纜和7芯電纜接地。
7.如權(quán)利要求6所述的測井系統(tǒng)安全控制方法，其特征在干， 所述安全開關(guān)為SWl的手柄位置處于O度位置時，觸頭I 一 2、5 — 6、9 — 10、13 — 14、.17 — 18,21 — 22,25 — 26,29 — 30,33 — 34,37 — 38 閉合，觸頭 3 — 4、7 — 8、11 — 12、.15 - 16,19 - 20,23 — 24,27 — 28,31 — 32,35 — 36,39 — 40 斷開。
8.如權(quán)利要求6所述的測井系統(tǒng)安全控制方法，其特征在干， 所述安全開關(guān)為SWl的手柄位置處于90度位置時，觸頭I 一 2、5 — 6、9 一 10、13 —.14,17 — 18,21 — 22,25 — 26,29 — 30,33 — 34,37 — 38 斷開，觸頭 3 — 4、7 — 8、11 —.12,15 — 16,19 — 20,23 — 24,27 — 28,31 — 32,35 — 36,39 — 40 閉合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測井系統(tǒng)安全控制方法，通過安全開關(guān)SW1對測井地面系統(tǒng)的供電進(jìn)行控制，包括如下步驟(a)從測井發(fā)電機(jī)向不間斷電源UPS提供測井交流電；(b)將所述安全開關(guān)SW1置于工作檔位，所述不間斷電源UPS輸出的測井交流電經(jīng)所述安全開關(guān)SW1輸送給測井系統(tǒng)；(c)在安裝射孔槍、取芯槍之前，將所述安全開關(guān)SW1切換至安全檔位，斷開不間斷電源UPS向測井系統(tǒng)的供電，測井系統(tǒng)停止工作，7芯電纜通過接地電阻接地放電；(d)射孔槍、取芯槍安裝完成后，將所述安全開關(guān)SW1切換至工作檔位檔位，恢復(fù)正常的供電。通過采用上述安全控制方法，有效地避免了關(guān)閉測井地面系統(tǒng)后，系統(tǒng)仍帶電工作所帶來的風(fēng)險。
文檔編號H02J9/06GK102691496SQ201110073588
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者姚德忠, 白慶杰, 裴彬彬, 趙帥, 陳仕學(xué), 陳文軒 申請人:中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司