[实用新型]用于连续油管作业井底无线数据传输的自动程控放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气工业连续油管作业井底无线数据传输设备技术领域，尤其是井底无线数据传输中的自动程控放大器。

背景技术

在连续油管作业中井底实时施工数据的无线传送技术是提高连续油管施工技术、提高施工效率的重要手段。连续油管作业井底无线数据传输技术是集油气井井下测试技术、高温高压环境下施工监测控制技术和无线数据传输技术于一体的新技术，它利用井底监测仪器采集、存储井下压力、温度、套管节箍位置等数据，利用井下数据编码器将数据转换为声波信号，利用声波进行无线数据传输，利用井口声电接收装置将声波信号转化为电信号。经自动程控放大后进入声波信息解码装置解码还原为原始施工数据、最后传输到地面施工监测系统。

由于连续油管的长度可从2000m～6000m，当连续油管缠绕与滚筒上时，大多数声波会从连续油管末端传至与滚筒后直接通过滚筒钢体传至声波接收装置，只有部分声波会沿连续油管传至声波接收装置，而在整个连续油管作业中，连续油管下入井内部分的长度会从几米到几千米，也就是声波传输的路径会从几米到几千米。因此，声波在传输过程中的损耗在不同的时间变化非常大，声波接收装置接收到的信号将从最大2～3V变化到最小几个μV，因此信号必须在进入解码器之前经过放大处理。

现有技术中，声波信息传输时有的是采用的时间间歇脉冲编码，因此传输的信号时断时续，也就要求放大器在无主信号时不能将干扰信号放大，所以不能使用常规的自动比例放大器放大所传输的信号，不然就会将干扰信号放大，使声波信号的传输性能降低。

综上所述，用于连续油管作业中井底实时施工数据的无线传送的放大器必须满足以下要求：一是信号放大比例必须根据主信号的大小自动调节，保证放大后的主信号的大小满足解码装置需求；二是在没有主信号期间不能调整放大比例，让传输间歇期间的干扰信号不会因为信号较弱而被过分放大。现有的常规自动比例放大器不能满足这两点要求。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于连续油管作业井底无线数据传输的自动程控放大器，采用本自动程控放大器，一方面，能使信号放大比例会根据主信号的大小自动调节，保证放大后的主信号的大小能满足解码装置需求；另一方面，在没有主信号期间不会自动调整放大比例，从而让传输间歇期间的干扰信号不会因为信号较弱而被过分放大。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种用于连续油管作业井底无线数据传输的自动程控放大器，其特征在于包括：

用于由声波接收装置引入声波信号，并对该声波信号进行放大处理的放大器；

用于采集经放大器放大后的声波信号，并对该声波信号进行模数转换的A/D转换器；

用于对声波信号的大小进行增加或减小放大比例的放大比例控制器；

用于控制放大器预先设定放大比例，并程控自动调整该放大比例，用于控制A/D转换器采集放大信号，检测放大器输出的主信号的峰值并与所要求的主信号峰值进行比较后，通过控制放大比例控制器增加或减小放大比例的中央程控处理模块；

以及用于为放大器、A/D转换器、放大比例控制器和中央程控处理模块提供电能的电源输入模块。

所述的放大器为两组级联放大器，其放大倍数可达到10⁸倍。

经放大器放大处理后的声波信号输送到与放大器连接的声波解码器。

本实用新型的技术原理如下：

放大器开始之初，设定一个初始放大比例。通过A/D转换器采集放大后的信号大小，检测主信号高峰值，与要求的主信号峰值比较，若放大比例过小，增加放大比例，若放大比例过大减少放大比例。放大器的放大比例由中央程控处理模块内的软件确定，并采用程控方式自动调整，由此保证了放大器输出的主信号大小保持在给定的变化范围之内，同时也保证了在主信号间歇期间不会把干扰信号过分放大。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：

一、由于本实用新型采用“用于控制放大器预先设定放大比例，并程控自动调整该放大比例，用于控制A/D转换器采集放大信号，检测放大器输出的主信号的峰值并与所要求的主信号峰值进行比较后，通过控制放大比例控制器增加或减小放大比例的中央程控处理模块”这样的技术方案，一方面，能使信号放大比例会根据主信号的大小自动调节，保证放大后的主信号的大小能满足解码装置需求；另一方面，在没有主信号期间不会自动调整放大比例，从而让传输间歇期间的干扰信号不会因为信号较弱而被过分放大。