專利名稱：橋式同心分注地面控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于油田注水技術領域，特別涉及一種橋式同心分注地面控制系統。
背景技術：
目前油田分層注水井測試調配時主要是以鋼絲作業為主，通過地面試井車控制平臺控制鋼絲的起下來反復投撈更換固定水嘴，工作量大，無法地面實時控制井下測調儀實現測調同步，并且投撈儀器側向定位對接成功率低。為了解決大斜度井、深井和采出水回注井分層注水和測試調配難題，通過分注工藝的研究、關鍵工具的研制，發明人考慮到采用橋式同心分注工藝技術，同時需要研發與之配套的測試調配技術，實現地面實時控制和監測。在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:測試調配技術中所采用的測試調配系統需要至少包括數據采集處理系統、橋式同心分注地面控制系統、電纜以及同心電動井下測調儀，其中，橋式同心分注地面控制系統是測試調配系統的核心，在整個測試調配過程中完成電源的轉換、數據接收、指令的發放、井下測調儀供電等任務，決定著測試調配能否取得成功，其設計實現尤為重要且具有一定的難度。
實用新型內容為了解決現有技術的問題，本實用新型實施例提供了一種橋式同心分注地面控制系統。所述技術方案如下:所述橋式同心分注地面控制系統與數據采集處理系統和同心電動井下測調儀分別連接，所述控制系統根據所述數據采集處理系統的預設控制信息控制所述同心電動井下測調儀工作；所述控制系統包括系統供電模塊、主控制模塊和程控電源模塊；所述系統供電模塊與所述數據采集處理系統、主控制模塊和程控電源模塊分別連接，為其供電；所述主控制模塊分別與所述同心電動井下測調儀、程控電源模塊和數據采集處理系統連接并進行數據通信；所述程控電源模塊連接所述同心電動井下測調儀，為其供電。本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:本實用新型同心地面控制系統采用系統供電模塊和程控電源模塊相結合，為整個系統供電；由主控制模塊對不同指令和數據編解碼控制輸出和輸入，實現地面實時控制井下測調儀器和實時井下數據的采集，測調同步操作、實時監測，具有操作方便、性能穩定的特點，可實現測調儀一次下井地面操作控制完成所有注水層段測試調配任務，大大提高測試調配效率和成功率。
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的橋式同心分注地面控制系統的原理示意圖。圖中:1:系統供電模塊；2:主控制模塊；3:程控電源模塊。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。圖1示出了本實施例橋式同心分注地面控制系統的原理結構圖，本實施例控制系統與數據采集處理系統和同心電動井下測調儀分別連接，所述控制系統根據所述數據采集處理系統的預設控制信息控制所述同心電動井下測調儀工作，所述控制系統的主要功能是給同心電動井下測調儀供電，對其進行開/收臂、正/負調、停止等命令控制，并進行流量、壓力、溫度等數據采集。具體地，所述控制系統包括系統供電模塊1、主控制模塊2和程控電源模塊3 ;所述系統供電模塊I與所述數據采集處理系統、主控制模塊2和程控電源模塊3分別連接，為其供電；所述主控制模塊分別與所述同心電動井下測調儀、程控電源模塊3和數據采集處理系統連接并進行數據通信；所述程控電源模塊3連接所述同心電動井下測調儀，為其供電。其中，所述主控制模塊2與所述數據采集處理系統和程控電源模塊3之間分別通過串口通信，以實現數據信息和控制命令的通信傳輸。其中，所述系統供電模塊I包括電源模塊，以及與所述電源模塊連接的市電交流電或車載電瓶經逆變器轉換的交流電，所述電源模塊將交流電轉換為直流電，再分別供給所述數據采集處理系統、主控制模塊2和程控電源模塊3。所述同心電動井下測調儀由程控電源模塊3根據主控制模塊2發出的通信指令來為其供電。具體地，在進行測試調配時，系統供電模塊I由市電或12V車載電瓶經逆變器轉換為220V交流電，通過電源模塊將220V轉換為系統需要的+12V、_12V、5V，再給程控電源模塊3和主控制模塊2供電，給同心電動井下測調儀供電的電源也由220V交流通過程控電源模塊3轉換為可用的直流電來提供。所述主控制模塊2包括主控制CPU，以及分別與所述主控制CPU連接的存儲器、控制按鍵、編解碼電路單元和板式程序下載電路單元；所述存儲器保存所述主控制CPU設置的參數變量；所述控制按鍵向所述主控制CPU下達操作指令，所述主控制CPU將所述操作指令傳送至所述編解碼電路單元進行處理后發送至所述同心電動井下測調儀；所述編解碼電路單元采集所述同心電動井下測調儀所發送的數據信息，并傳送至所述主控制CPU。所述程控電源模塊3包括程控電源CPU、以及與其相連的橋式整流電路單元、脈寬調制電路單元、AD電壓/電流采集電路單元和DA電壓/電流輸出控制電路單元；所述程控電源CPU與所述主控制CPU通信得到需要輸出的電壓、電流；所述橋式整流電路單元將交流電變換為直流電；所述DA電壓/電流輸出控制電路單元根據所述需要輸出的電壓、電流設置相應的輸出，所述AD電壓/電流采集電路單元采集所述程控電源模塊3的實際輸出電壓、電流；所述脈寬調制電路單元對所述需要輸出的電壓、電流和實際輸出電壓、電流進行處理并將結果反饋至所述DA電壓/電流輸出控制電路單元，實現閉環控制。上述結構所述的控制系統中，主控制模塊2負責收集、協調、處理系統所有數據通信和命令控制。首先通過數據采集處理系統設置的參數等變量，保存到存儲器中，然后開機進入正常工作狀態，主控制CPU控制程控電源模塊3給同心電動井下測調儀提供相應電壓，程控電源模塊3首先將220V交流電通過橋式整流電路變換為直流電，程控電源CPU通過與主CPU通信得到需要輸出的電壓、電流，然后通過DA電壓/電流輸出控制電路設置相應的輸出，通過AD電壓/電流采集電路得到實際輸出電壓、電流，設置和采集的電壓、電流差值，通過放大、脈寬調制等電路處理，反饋到實際輸出電路，實現閉環控制，以控制輸出的大小，保證同心電動井下測調儀正常工作。同時，主控制模塊2通過編解碼電路采集到同心電動井下測調儀發送上來的溫度、壓力、流量、開收臂狀態、配水狀態、纜頭電壓等信息，進行開/收臂、正/負調、停止等操作時，通過面板上的控制按鍵，或者用鼠標點擊數據采集處理系統上相應的按鈕，將命令發送給主控制CPU，主控制CPU再將命令由編解碼電路發送給同心電動井下測調儀，進行相應操作。上述橋式同心分注地面控制系統將交流電轉換成各電路工作所需要的直流電，通過對不同指令和數據編解碼控制輸出和輸入，實現地面實時控制井下測調儀器和實時井下數據的采集，測調同步操作、實時監測，具有操作方便、性能穩定的特點，可實現測調儀一次下井地面操作控制完成所有注水層段測試調配任務，大大提高了測試調配效率和成功率。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種橋式同心分注地面控制系統，與數據采集處理系統和同心電動井下測調儀分別連接，所述控制系統根據所述數據采集處理系統的預設控制信息控制所述同心電動井下測調儀工作；其特征在于，所述控制系統包括系統供電模塊(I)、主控制模塊(2)和程控電源模塊(3);所述系統供電模塊(I)與所述數據采集處理系統、主控制模塊(2)和程控電源模塊(3)分別連接，為其供電；所述主控制模塊分別與所述同心電動井下測調儀、程控電源模塊(3)和數據采集處理系統連接并進行數據通信；所述程控電源模塊(3)連接所述同心電動井下測調儀，為其供電。
2.根據權利要求1所述的橋式同心分注地面控制系統，其特征在于，所述系統供電模塊(I)包括電源模塊，以及與所述電源模塊連接的市電交流電或車載電瓶經逆變器轉換的交流電，所述電源模塊將交流電轉換為直流電，再分別供給所述數據采集處理系統、主控制模塊(2 )和程控電源模塊(3 )。
3.根據權利要求1所述的橋式同心分注地面控制系統，其特征在于，所述主控制模塊(2)包括主控制CPU，以及分別與所述主控制CPU連接的存儲器、控制按鍵、編解碼電路單元和板式程序下載電路單元；所述存儲器保存所述主控制CPU設置的參數變量；所述控制按鍵向所述主控制CPU下達操作指令，所述主控制CPU將所述操作指令傳送至所述編解碼電路單元進行處理后發送至所述同心電動井下測調儀；所述編解碼電路單元采集所述同心電動井下測調儀所發送的數據信息，并傳送至所述主控制CPU。
4.根據權利要求3所述的橋式同心分注地面控制系統，其特征在于，所述程控電源模塊(3)包括程控電源CPU、以及與其相連的橋式整流電路單元、AD電壓/電流采集電路單元和DA電壓/電流輸出控制電路單元；所述程控電源CPU與所述主控制CPU通信得到需要輸出的電壓、電流；所述橋式整流電路單元將交流電變換為直流電；所述DA電壓/電流輸出控制電路單元根據所述需要輸出的電壓、電流設置相應的輸出，所述AD電壓/電流采集電路單元采集所述程控電源模塊(3)的實際輸出電壓、電流。
5.根據權利要求4所述的橋式同心分注地面控制系統，其特征在于，所述程控電源模塊(3)還包括與所述程控電源CPU相連的脈寬調制電路單元，所述脈寬調制電路單元對所述需要輸出的電壓、電流和實際輸出電壓、電流進行處理并將結果反饋至所述DA電壓/電流輸出控制電路單元，實現閉環控制。
6.根據權利要求1所述的橋式同心分注地面控制系統，其特征在于，所述主控制模塊(2)與所述數據采集處理系統和程控電源模塊(3)之間分別通過串口通信。
專利摘要本實用新型公開了一種橋式同心分注地面控制系統，屬于油田注水技術領域。所述系統包括系統供電模塊、主控制模塊和程控電源模塊；系統供電模塊與數據采集處理系統、主控制模塊和程控電源模塊分別連接，為其供電；主控制模塊分別與同心電動井下測調儀、程控電源模塊和數據采集處理系統連接并進行數據通信；程控電源模塊連接同心電動井下測調儀，為其供電。本實用新型采用系統供電模塊和程控電源模塊相結合，為整個系統供電；由主控制模塊對不同指令和數據編解碼控制輸出和輸入，實現地面實時控制井下測調儀和實時井下數據的采集，測調同步操作、實時監測，可實現測調儀一次下井地面操作控制完成所有注水層段測試調配任務，提高測試調配效率和成功率。
文檔編號E21B47/12GK202954799SQ20122057766
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月5日 優先權日2012年11月5日
發明者于九政, 楊海恩, 羅必林, 畢福偉, 晏耿成, 王子建, 胡美艷, 申曉莉 申請人:中國石油天然氣股份有限公司