一種多參數測試裝置的制作方法

本發明涉及石油開采儀器技術領域，尤其涉及一種多參數測試裝置。

背景技術：

在地球物理勘探技術領域，在采油過程中，需要對井底各產油層進行測試，以了解井底的各種參數來制定采油計劃，提高采收率。現有技術中的測試裝置只能獲取目標鉆井中單個參數的參數值，但是多個參數的獲取對油藏開采方案制定、工藝調整、生產實施及效果評價具有十分重要的作用。因此，現有技術中亟需一種可以便捷地測試目標鉆井中不同深度多種參數的多參數測試裝置。

技術實現要素：

本申請的目的在于提供一種多參數測試裝置，可以便捷地測試目標鉆井中不同深度多種參數。

為了實現上述目的，本發明提供了一種多參數測試裝置，所述裝置具體是這樣實現的：

一種多參數測試裝置，所述裝置包括：

至少一個測試單元，所述測試單元被放置于目標鉆井中的測試點處，用于測量目標鉆井的預設參數的參數值；

通信單元，所述通信單元與所述至少一個測試單元電性連接，用于獲取所述參數值，并將所述參數值轉換成能夠采用單芯電纜傳輸的信號；

信號處理單元，所述信號處理單元通過所述單芯電纜與所述通信單元電性連接，用于接收所述信號，并對所述信號進行分析處理。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述將所述參數值轉換成能夠采用單芯電纜傳輸的信號包括：

將所述參數值轉換成曼徹斯特碼，并將所述曼徹斯特碼調制成能夠采用單芯電纜傳輸的信號；

相應地，所述對所述信號進行分析處理包括：

對所述信號進行解碼，將所述信號還原成所述預設參數的參數值。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述預設參數包括下述中的至少一個：溫度、壓力、磁定位、含水率、流量。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述獲取所述參數值包括：

通過單芯傳輸方式向所述測試單元發送信息采樣請求；

接收所述測試單元返回的預設參數的參數值。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述測試單元包括：

第一調制解調模塊，所述第一調制解調模塊與所述通信單元電性連接，用于接收采樣請求，以及發送采集到的所述預設參數的參數值；

信息采集模塊，所述信息采集模塊與所述調制解調模塊電性連接，用于采集所述預設參數的參數值；

第一控制模塊，所述第一控制電路分別與所述第一調制解調模塊、所述信息采集模塊電性連接，用于控制所述第一調制解調模塊與所述通信單元之間的通信，以及用于控制所述信息采集模塊的信息采集。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述信息采集模塊還包括：

開關模塊，用于控制所述信息采集模塊信息采集功能的開啟和關閉。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述通信單元包括：

第二調制解調模塊，所述第二調制解調模塊與所述測試單元電性連接，用于向所述測試單元發出采樣請求，以及接收所述預設參數的參數值；

曼碼調制模塊，所述曼碼調制模塊與所述第二調制解調模塊電性連接，并通過所述單芯電纜與所述信號處理模塊連接，用于將所述參數值轉換成曼徹斯特碼，并將所述曼徹斯特碼調制成能夠采用單芯電纜傳輸的信號；

第二控制模塊，所述第二控制模塊分別與所述第二調制解調模塊、所述曼碼調制模塊電性連接，用于控制所述第二調制解調模塊與所述測試單元之間以及所述曼碼調制模塊與所述信號處理單元之間的通信。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述曼碼調制模塊包括：

曼碼驅動模塊，所述曼碼調制模塊設置于所述曼碼調制模塊與所述單芯電纜之間，用于驅動所述信號的傳輸。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述通信單元還包括：

信號隔離模塊，所述信號隔離模塊設置于所述第二調制解調模塊和所述曼碼調制模塊之間，用于隔離所述預設參數的參數值與所述信號的傳輸。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述信號處理單元包括：

曼碼解碼模塊，所述曼碼解碼模塊通過所述單芯電纜與所述曼碼調制模塊電性連接，用于接收所述調制后的曼徹斯特碼，并所述曼徹斯特碼進行解調，生成所述預設參數的參數值；

信息上傳模塊，所述信息上傳模塊與所述曼碼解碼模塊電性連接，用于將解碼后的參數值上傳至客戶端；

第三控制模塊，所述第三控制模塊分別與所述曼碼解碼模塊、所述信息上傳模塊電性連接，用于控制所述曼碼解碼模塊與所述曼碼調制模塊之間的通信，以及用于控制所述信息上傳模塊的信息上傳。

可選的，在本發明的一個實施例中，所述測試單元可拆卸式地電性連接于儀器總線上，所述儀器總線與所述通信單元電性連接。

本發明提供的多參數測試裝置，可以通過單芯電纜將用于測量目標鉆井預設參數值的測試單元下放至目標鉆井中的預設測試點處。在目標鉆井中，可以通過通信單元將測試單元采集得到的預設參數的參數值通過所述單芯電纜傳輸至設置于地面上的信號處理單元。利用單芯電纜傳輸信號，一方面，單芯電纜容易成型，抗壓的拉力比較強，不容易折斷，方便將測試單元和所述通信單元置入所述目標鉆井中，還可以方便地調節測試單元的深度，以測試不同深度油層的參數值；另一方面，單芯電纜通信穩定性好，信號質量較高，可以獲取精度較高的預設參數的參數值。另外，多個測試單元可以獲取多個預設參數的參數值，對油藏開采方案制定、工藝調整、生產實施及效果評價具有十分重要的作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的多參數測試裝置的一種實施例的模塊結構圖；

圖2是本發明提供的測試單元的一種實施例的模塊結構示意圖；

圖3是本發明提供的通信單元獲取參數值方法的一種實施例的方法流程圖；

圖4是本發明提供的通信單元的一種實施例的模塊結構示意圖；

圖5是本申請提供的信號處理單元的一種實施例的模塊結構示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

本發明提供一種多參數測試裝置，圖1是本發明提供的多參數測試裝置10的一種實施例的模塊結構圖，如圖1所示，所述裝置10可以包括：

至少一個測試單元11，所述測試單元被放置于目標鉆井中的測試點處，用于測量目標鉆井的預設參數的參數值。

本實施例中，所述測試單元11可以被放置于目標鉆井中的預設測試點處，所述測試單元11可以用于測量目標鉆井的預設參數的參數值。在本發明的一個實施例中，所述預設參數可以包括下述中的至少一種：溫度、壓力、磁定位、含水率、流量。通過對所述目標鉆井進行多參數測量，對油藏開采方案制定、工藝調整、生辰實施及效果評價具有重要作用。在本發明的一個實施例中，所述測試單元11可以具有一種預設參數測量功能。在本發明的另一個實施例中，所述測試單元11可以具有多種預設參數測量功能，本發明在此不做限制。

在本發明的一個實施例中，如圖1所示，所述測試單元11可以可拆卸式地電性連接于儀器總線上，所述儀器總線與所述通信單元電性連接。

將所述測試單元11可拆卸式地連接于所述儀器總線上，可以實現對所述儀器總線上的測試單元11進行增加或者減少，進而達到不同的測試目的，提升測試工作的便利性。

圖2是本發明提供的測試單元的一種實施例的模塊結構示意圖，如圖2所示，在本發明的一個實施例中，所述測試單元11可以包括：

第一調制解調模塊21，所述第一調制解調模塊21與所述通信單元12電性連接，用于接收采樣請求，以及發送采集到的所述預設參數的參數值；

信息采集模塊22，所述信息采集模塊22與所述第一調制解調模塊21電性連接，用于采集所述預設參數的參數值；

第一控制模塊23，所述第一控制電路23分別與所述第一調制解調模塊21、所述信息采集模塊22電性連接，用于控制所述第一調制解調模塊21與所述通信單元12之間的通信，以及用于控制所述信息采集模塊22的信息采集。

本實施例中，所述測試單元11與所述通信單元12之間可以通過單芯電纜傳輸方式進行信號傳輸。在單芯傳輸中，一般采用歸編碼傳輸信號，因此需要將發出的不歸零碼信號轉化為歸偏碼信號，將接收到的歸偏碼信號轉化為不歸零碼信號。本實施例中，所述通信單元12向所述測試單元11發送編碼之后的信息采樣請求信號，所述第一調制解調模塊21需要將所述信息采樣請求信號解碼成不歸零碼信號再讀取，以及，將采集到的所述預設參數的參數值編碼成歸編碼之后再發送給所述通信單元12。

所述信息采集模塊22與所述調制解調模塊21電性連接，用于采集所述預設參數的參數值。所述信息采集模塊22中可以設置有各種傳感器，例如，用于測量溫度的測試單元中的信息采集模塊可以包括溫度傳感器，所述信息采集模塊22能夠生成溫度電信號，并將所述溫度電信號傳輸給所述第一調制解調模塊21。在本發明的一個實施例中，所述信息采集模塊還可以包括：

開關模塊，用于控制所述信息采集模塊信息采集功能的開啟和關閉。

通過所述開關模塊可以控制所述信息采集模塊22信息采集功能的開啟和關閉，提高使用的便利性。

第一控制模塊23，所述第一控制電路23分別與所述調制解調模塊21、所述信息采集模塊22電性連接，用于控制所述調制解調模塊21與所述通信單元12之間的通信，以及用于控制所述信息采集模塊22的信息采集。在本發明的一個實施例中，所述第一控制模塊43可以包括芯片PIC16F876A。

如圖2所示，所述測試單元11還包括電源模塊，所述電源模塊采用15V及5V供電，其中，15V電源用于給調制解調模塊21供電，5V電源用于給其他模塊供電。其中，15V的電壓可以采用LM5009的電源芯片提供。LM5009為一種開關電源，輸入電壓在9.5-95V，能夠提供150mA的負載，電壓精度可以達到2％。因此，采用LM5009電源芯片供電可以極大地提高供電效率，降低功耗。

通信單元12，所述通信單元12與所述至少一個測試單元11電性連接，用于獲取所述參數值，并將所述參數值轉換成能夠采用單芯電纜傳輸的信號。

本實施例中，所述通信單元12與所述至少一個測試單元11電性連接，具體地，所述通信單元12可以通過所述儀器總線與所述測試單元11電性連接。所述通信單元12用于獲取測試單元11采集得到的預設參數的參數值，并將所述參數值轉換成能夠采用單芯電纜傳輸的信號。本實施例中，可以通過所述單芯電纜將所述通信單元12和所述測試單元11下放至目標鉆井中的測試點處。但是，所述參數值無法直接通過所述單芯電纜傳輸至地面，本實施例中，可以通過所述通信單元12對所述參數值進行轉換處理，將所述參數值轉換成能夠采用單芯電纜傳輸的信號。

圖3是本發明提供的通信單元獲取參數值方法的一種實施例的方法流程圖，如圖3所示，所述獲取所述參數值可以包括：

S31：通過單芯傳輸方式向所述測試單元發送信息采樣請求；

S32：接收所述測試單元返回的預設參數的參數值。

本實施例中，所述通信單元12和所述測試單元11之間可以采用單芯電纜進行通信。一方面，單芯電纜容易成型，抗壓的拉力比較強，不容易折斷，方便置入所述目標鉆井中；另一方面，單芯電纜通信穩定性好，信號質量較高。

本實施例中，可以采用問答機制進行所述預設參數的采集，具體地，所述通信單元12可以通過單芯傳輸向所述測試單元11發送信息采樣請求。所述測試單元11在接收到所述信息采樣請求之后，可以將所述預設參數的參數值發送至所述通信單元12。所述通信單元12可以接收所述參數值。

在本發明的一個實施例中，所述通信模塊12可以將所述預設參數的參數值進行曼徹斯特編碼之后再傳輸。本發明提供一種轉換參數值方法的實施例，本實施例中，所述將所述參數值轉換成能夠采用單芯電纜傳輸的信號可以包括：

SS：將所述參數值轉換成曼徹斯特碼，并將所述曼徹斯特碼調制成能夠采用單芯電纜傳輸的信號。

本實施例中，具體地，曼徹斯特碼的轉換可以通過曼徹斯特碼編碼電路實現，例如可以采用單片機編程實現。本實施例中，還可以通過曼徹斯特碼調制電路對轉換后的曼徹斯特碼進行調制，調制后的曼徹斯特碼的寬度比原始曼徹斯特碼信號寬度降低預設百分比，例如，所述調制后的曼徹斯特碼的寬度是原始曼徹斯特碼信號寬度的1/8。調制后的曼徹斯特碼不僅降低功耗，還更方便傳輸。同樣地，采用單芯電纜傳輸信號，一方面，單芯電纜容易成型，抗壓的拉力比較強，不容易折斷，方便置入所述目標鉆井中；另一方面，單芯電纜通信穩定性好，信號質量較高。

基于此，圖4是本發明提供的通信單元的一種實施例的模塊結構示意圖，如圖4所示，在本發明的一個實施例中，所述通信單元12可以包括：

第二調制解調模塊41，所述第二調制解調模塊41與所述測試單元11電性連接，用于向所述測試單元11發出采樣請求，以及接收所述預設參數的參數值；

曼碼調制模塊42，所述曼碼調制模塊42與所述第二調制解調模塊31電性連接，并通過所述單芯電纜與所述信號處理模塊13連接，用于將所述參數值轉換成曼徹斯特碼，并將所述曼徹斯特碼調制成能夠采用單芯電纜傳輸的信號；

第二控制模塊43，所述第二控制模塊43分別與所述第二調制解調模塊41、所述曼碼調制模塊42電性連接，用于控制所述第二調制解調模塊41與所述測試單元11之間以及所述曼碼調制模塊42與所述信號處理單元13之間的通信。

本實施例中，所述第二調制解調模塊41用于與所述測試單元11之間進行通信，具體地，可以用于向所述測試單元11發送信息采樣請求，以及接收采樣信息(即預設參數的值)。如上所述，在單芯傳輸中，一般采用歸編碼傳輸信號，因此本實施例中，所述第二調制解調模塊41需要將發出的不歸零碼信號(即信息采樣請求)轉化為歸偏碼，將接收到的歸偏碼(即預設參數的值)轉化為不歸零碼以供曼碼調制模塊42識別。為使通信的精確性，所述第二調制解調模塊41可以與所述第一調制解調模塊21采用相同的模塊結構。

所述曼碼調制模塊42在接收到所述第二調制解調模塊41生成的歸偏碼(即預設參數的值)之后，可以將所述歸偏碼轉化成曼徹斯特碼。利用曼徹斯特碼傳輸采集信息，可以具有自同步能力和良好的抗干擾性能。

所述第二控制模塊43分別與所述第二調制解調模塊41、所述曼碼調制模塊42電性連接，用于控制所述第二調制解調模塊41與所述測試單元11之間以及所述曼碼調制模塊42與所述信號處理單元13之間的通信。在本發明的一個實施例中，所述第二控制模塊43可以包括芯片PIC16F876A。

在本申請的一個實施例中，所述曼碼調制模塊42還可以包括：

曼碼驅動模塊，所述曼碼調制模塊與所述單芯電纜連接，用于驅動所述信號的傳輸。

本實施例中，當目標鉆井的深度超過預設閾值(如幾千米)時，可以利用所述曼碼驅動模塊驅動所述信號的傳輸。例如，所述曼碼驅動模塊可以包括功率放大電路，在對所述信號進行放大之后，放大之后的信號即使在衰減之后，也能完整地傳輸至所述信號處理模塊13。

如圖4所示，所述通信單元12還可以包括：

信號隔離模塊44，所述信號隔離模塊44設置于所述第二調制解調模塊41和所述曼碼調制模塊42之間，用于隔離所述預設參數的參數值與所述信號的傳輸。

所述信號隔離模塊44可以用于將單芯電纜上的信號與儀器總線上的信號隔離開來，避免相互干擾。所述信號隔離模塊44例如可以包括電感與電容搭建的電路。

如圖4所示，所述通信單元12還可以包括電源模塊。所述電源模塊可以通過單芯電纜提供兩種電壓的電源供給，分別是30V和15V電源。所述30V和15V電源主要是供給所述曼碼驅動模塊，本實施例中，可以采用fh5-48D15高溫電源芯片進行供電，fh5-48D15高溫電源芯片可以將地面提供的較高電壓的直流電源轉換為所述曼碼驅動模塊所需的30V和15V的電壓。該芯片采用開關電源架構設計，供電效率高，工作溫度范圍寬，性能可靠。所述通信單元12中的其他模塊可以采用5V電源供電，本實施例中，可以采用電源轉換電路將15V的電壓轉化為5V電壓，為其余模塊供電。

信號處理單元13，所述信號處理單元通過所述單芯電纜與所述通信單元電性連接，用于接收所述信號，并對所述信號進行分析處理。

本實施例中，信號處理單元13主要用于接收所述通信單元12發送的信號，并將所述信號還原成原始的預設參數的參數值。在本發明的一個實施例中，所述信號處理單元13可以設置于地面，方便作業人員接收信號。

圖5是本申請提供的信號處理單元的一種實施例的模塊結構示意圖，如圖5所示，在本發明的一個實施例中，所述信號處理單元13可以包括：

曼碼解碼模塊51，所述曼碼解碼模塊51通過所述單芯電纜與所述曼碼調制模塊42電性連接，用于接收所述調制后的曼徹斯特碼，并對所述曼徹斯特碼進行解調，生成所述預設參數的參數值；

信息上傳模塊52，所述信息上傳模塊52與所述曼碼解碼模塊51電性連接，用于將解碼后的參數值上傳至客戶端；

第三控制模塊53，所述第三控制模塊53分別與所述曼碼解碼模塊51、所述信息上傳模塊52電性連接，用于控制所述曼碼解碼模塊51與所述曼碼調制模塊42之間的通信，以及用于控制所述信息上傳模塊52的信息上傳。

本實施例中，所述曼碼解碼模塊51與所述曼碼調制模塊42相對應，用于接收所述調制后的曼徹斯特碼，并對所述曼徹斯特碼進行解調，生成所述預設參數的參數值。所述信息上傳模塊52用于將所述預設參數的參數值上傳至用于客戶端。所述客戶端可以為移動智能電話、計算機(包括筆記本電腦，臺式電腦)、平板電子設備、個人數字助理(PDA)或者智能可穿戴設備等。此外，所述客戶端還可以為運行于任一上述所列設備上的具有測井參數分析處理功能的軟件等。

第三控制模塊53，所述第三控制模塊53分別與所述曼碼解碼模塊51、所述信息上傳模塊52電性連接，用于控制所述曼碼解碼模塊51與所述曼碼調制模塊42之間的通信，以及用于控制所述信息上傳模塊52的信息上傳。在本發明的一個實施例中，所述第三控制模塊53可以包括芯片PIC16F876A。

本發明提供的多參數測試裝置，可以通過單芯電纜將用于測量目標鉆井預設參數值的測試單元下放至目標鉆井中的預設測試點處。在目標鉆井中，可以通過通信單元將測試單元采集得到的預設參數的參數值通過所述單芯電纜傳輸至設置于地面上的信號處理單元。利用單芯電纜傳輸信號，一方面，單芯電纜容易成型，抗壓的拉力比較強，不容易折斷，方便將測試單元和所述通信單元置入所述目標鉆井中，還可以方便地調節測試單元的深度，以測試不同深度油層的參數值；另一方面，單芯電纜通信穩定性好，信號質量較高，可以獲取精度較高的預設參數的參數值。另外，多個測試單元可以獲取多個預設參數的參數值，對油藏開采方案制定、工藝調整、生產實施及效果評價具有十分重要的作用。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。尤其，對于系統實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。

雖然通過實施例描繪了本申請，本領域普通技術人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。

本申請中各個實施例所涉及的上述描述僅是本申請中的一些實施例中的應用，在某些方法的基礎上略加修改后的實施方式也可以實行上述本申請各實施例的方案。當然，在符合本申請上述各實施例的中所述的處理方法步驟的其他無創造性的變形，仍然可以實現相同的申請，在此不再贅述。

上述實施例闡明的裝置、單元或模塊，具體可以由計算機芯片或實體實現，或者由具有某種功能的產品來實現。為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種模塊分別描述。在實施本申請時可以把各模塊的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現。當然，也可以將實現某功能的模塊由多個子模塊或子單元組合實現。

本申請中所述的裝置、單元或模塊可以以計算機可讀程序代碼方式實現控制器按任何適當的方式實現，例如，控制器可以采取例如微處理器或處理器以及存儲可由該(微)處理器執行的計算機可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計算機可讀介質、邏輯門、開關、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存儲器控制器還可以被實現為存儲器的控制邏輯的一部分。本領域技術人員也知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現控制器以外，完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實現相同功能。因此這種控制器可以被認為是一種硬件部件，而對其內部包括的用于實現各種功能的裝置也可以視為硬件部件內的結構。或者甚至，可以將用于實現各種功能的裝置視為既可以是實現方法的軟件模塊又可以是硬件部件內的結構。

本申請所述裝置中的部分模塊可以在由計算機執行的計算機可執行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組件、數據結構、類等等。也可以在分布式計算環境中實踐本申請，在這些分布式計算環境中，由通過通信網絡而被連接的遠程處理設備來執行任務。在分布式計算環境中，程序模塊可以位于包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。

通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的硬件的方式來實現。基于這樣的理解，本申請的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，也可以通過數據遷移的實施過程中體現出來。該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，移動終端，服務器，或者網絡設備等)執行本申請各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

本說明書中的各個實施例采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同或相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。本申請的全部或者部分可用于眾多通用或專用的計算機系統環境或配置中。例如：個人計算機、服務器計算機、手持設備或便攜式設備、平板型設備、移動通信終端、多處理器系統、基于微處理器的系統、可編程的電子設備、網絡PC、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統或設備的分布式計算環境等等。