[发明专利]网络化的测井系统及其通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测井系统及其通信方法，更具体地涉及基于以太网技术的网络化的测井系统及其通信方法。

背景技术

测井，也叫地球物理测井或石油测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性测量地球物理参数的技术，属于应用地球物理方法（包括重、磁、电、震、测井）之一。一般按所探测的岩石物理性质或探测目的可分为电法测井、声波测井、放射性测井、地层倾角测井、气测井、地层测试测井、钻气测井等。把利用电、磁、声、热、核等物理原理制造的各种测井仪器，由测井电缆下入井内，使地面电测仪可沿着井筒连续记录随深度变化的各种参数。通过表示这类参数的曲线，来识别地下的岩层，如油、气、水层、煤层、金属矿床等。测井技术利用井下仪器的传感器对地层的特性进行不同的测量，并把采集到的数据传到地面测井计算机进行处理。

测井系统通常由地面系统、遥传系统与井下仪器这三部分构成。测井系统通常要完成裸眼井测井、套管井测井、成像测井、射孔取芯、远程通信控制等服务。各种功能服务由不同的面板或面板组合来完成，需要把这些面板连接起来以组成地面系统来实现各种测井服务。图1为示例的测井系统原理框图。

测井系统的地面系统由完成不同功能的面板连接组成。现有的测井系统连接地面仪器的面板的方式多种多样，例如，可以通过异步串口（UART）连接，可以通过IEEE488（GPIB）总线连接，也可以多种连接方式并用。总之，没有一种较好的而统一的地面系统结构，从而造成对地面系统的操作、控制非常不便，不利于对系统进行模块化设计。

另外，现有测井系统的井下仪器也使用不同的通信方式。为了提高地层的测量分辨率和适应复杂地层测井，当今测井仪器具有越来越多的种类，并且其实现越来越复杂。测井时需要将多个井下仪器组合成一串来下井测量。每一个井下仪器都需要与地面软件进行通信，包含上传数据和下传控制命令、配置参数等。在测量过程中也会产生大量的原始数据。目前，测井系统中正在大量使用的井下仪器总线有：DTB总线，通信速率约为100Kbps；1553B总线，通信速率约为400Kbps；RS485总线，通信速率约为500Kbps；CAN总线，通信速率约为800Kbps。这些总线结构流量小，限制井下仪器的数据传输，致使不得不放弃了大量的原始数据，从而对测井数据的事后分析造成了很大障碍。此外，井下仪器总线是和电缆传输系统进行配合的，一般总线的通信速率要大于电缆数据传输系统，这样才能充分地发挥电缆数据传输系统的性能。Leap800新一代测井系统中的电缆传输系统传输速率在1000Kbps以上，这样井下仪器的总线速率必须在2000Kbps以上才能满足新一代的测井仪器大数据量的传输需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的、接口统一的、便于操作和控制的测井系统：网络化的测井系统，及其通信方法。根据本发明的优选实施例，所述网络化的测井系统是基于以太网技术的网络化测井系统。

根据本发明的一方面，提供一种测井系统，其包括：

测井地面系统，其中组成所述测井地面系统的装置被连接形成第一以太网网络系统；

测井井下系统，其中组成所述测井井下系统的装置被连接形成第二以太网网络系统；以及

遥传系统，用于连接所述第一网络系统和第二网络系统以使得第一网络系统和第二网络系统能够进行通信。

根据本发明的一个实施例，所述测井地面系统包括：

地面设备，每个地面设备包括用于与测井系统中的其它设备或仪器进行以太网通信的以太网通信板；以及

交换机，

其中每个地面设备通过各自的以太网通信板连接到所述交换机以形成所述第一以太网网络系统。

根据本发明的另一实施例，所述测井地面系统还包括：

地面路由网关，其连接到交换机作为第一以太网网络系统的网关，

其中所述遥传系统通过所述地面路由网关与第一以太网网络系统相连。

根据本发明的又一实施例，所述遥传系统包括地面遥传设备和井下遥传仪器，所述地面遥传设备和井下遥传仪器也均包括所述以太网通信板，其中所述地面路由网关是由所述地面遥传设备中的以太网通信板配置而成。

根据本发明的又一实施例，每个地面设备被配置为具有唯一的IP地址。

根据本发明的又一实施例，所述测井井下系统包括：

井下仪器，每个井下仪器也包括用于与测井系统中的其它设备或仪器进行以太网通信的所述以太网通信板；以及

井下仪器以太网总线，