3514XAXB WTS 遥传通讯短节

13514XA/XBWTS遥传通讯短节第一节设备规格（130767-000）最大耐温400℉（204℃）（10小时）最大耐压20,000psi(138MPa)(1400kgf/cm2)最大井斜无最大井眼直径无最小井眼直径4.00in.(100.00mm)仪器直径3.63in.(92.20mm)仪器长度6ft.2.6in.(1.895m)装箱长度7ft.8in.(2.337m)仪器重量143.5lb.(65kg)最高测速200ft/min(60m/min)缆头张力（3981）：测量范围：从-53379N（-12000LBF）（-5436KGF）到+53379N（+12000LBF）（+5436KGF）绝对精度无井眼温度（3981）：测量范围-55℃（-67℉）到245℃（473℉）绝对精度无分辨率0.12℃（0.216℉）井下自然电位SP：测量范围-1300mv到+1300mv绝对精度无分辨率0.15mv泥浆电阻率（3981）：测量范围-0.01欧姆米到10欧姆米绝对精度无分辨率0.00244欧姆米所需电源：工作电压&电流180Vac,100-125ma所需电缆7芯电缆缆芯分配:1#&4#缆芯为交流180Vac仪器供电缆芯；2#，3#，5#，6#缆芯为模式（MODAL）传输缆芯，直流马达供电回路以及交流马达供电回路。7#缆芯为模式（MODAL）传输缆芯，自然电2位SP，以及DLL地面参考电极；1#&4#的中心抽头用于提供直流马达电源和垂直测井（vertilog）电磁线圈的正电源供电；10#芯用来为交流马达供电电源、垂直测井（vertilog）电磁线圈的负电源、以及模式传输的参考提供回路。颠簸/震动满足070060-002规格要求井眼压力：该仪器具有可以利用一个桥式传感器测量井眼压力的能力，但是该项服务作为随后发展项目再提供。最大拉伸力78,000lb(35,380kg)最大压缩力114,000lb(51,710kg)第二节电路描述一.概述（130767-935）该仪器是WTS型井下仪器的遥传通讯接口。3514公共遥传仪器的主要功能是作为通讯通道的一个REPERTER，即中继器或重复器，同时它可以为其它仪器提供WTS仪器总线（WTS-IB）。3514公共遥传仪器本身不对发送到仪器串中的命令作任何解释和采取任何动作，只是把地面下发的命令原封不动地发送下去，同样，它对仪器串发送到地面的数据也不做任何变动，它3只是一个重复、中继作用。第二个功能是采集3514内部电子线路中及仪器外部的几个传感器上的数据。本仪器能够采集获得的曲线是：缆头张力（与TTRM短节一起），井径（选择井径仪器），井眼温度（与TTRM短节一起），CCL（与CCL仪器一起），井下自然电位SP（测量仪器上的电极或马笼头电极对缆铠之间）和泥浆电阻率（与TTRM短节一起）。注：需要方位短节工作时应该使用4401XB，需要井下电源短节工作时应该用4430XB。3514XBWTS公共遥传仪器在使用电缆长度到达40,000英尺长的电缆时，已经能够提供改良的长电缆性能，然而，3514XA最好的性能是在使用较短的长度不超过20,000英尺的电缆。3514XB也在RCI仪器的通讯和为NMR仪器提供高压能力方面有了改进。二.详细描述（130767-936）1、3514XAWTS公共遥传的功能3514遥传仪器的主要功能就是作为遥测通讯通道的一个中继器或者说是重复器（repeater），3514对地面下发到井下其它仪器串中的命令不做任何解释和修改，同样，对于各仪器发送到地面去的数据也是仅仅是repeater。它的第二个功能是采集电子线路内部放置的各传感器和仪器外部连接的传感器上的各种数据。2、3514XAWTS公共遥传的硬件配置3514遥传仪器设计上采用保温瓶结构，大部分电子线路安放在保温瓶中，它可以在400℉（204℃）的环境中工作10小时。仪器长大于6英尺，直径3-5/8英寸，工作电源为60Hz、180Vac。仪器保温瓶内装有4块印刷电路板，另外，还有一块直流稳压调整板安装在保温瓶外面的电源部分。三个用于电缆驱动的变压器也安装在保温瓶外面仪器骨架上。保温瓶内部放置的电路板是：*采集&控制板*Repeater板*传感器板*泥浆电阻率板系统的核心是6805型摩托罗拉微处理器，这个处理器控制着数据的采集。但该处理器与地面面板之间的通讯或与仪器串中的其它仪器之间没有控制关系。采集部分在地面软件的控制下周期性地向地面发送6个零值和刻度值，这个刻度值和零值取自于一个精密参考电源上，这样就能够确保由于温度和器件老化等因素导致的偏置变化而得到连续的补偿。3、传输模式在多芯电缆中，WTS使用了几种模式作为通讯通道，模式是一种特定的缆芯组合配置，这样的配置比随意两电缆对的组合具有较好的通讯特性。在7芯测井电缆中有7种模式，但WTS系统仅仅利用它们这7种之中的4个。ECLIPS系统与测井仪器串中的WTS仪器之间通过3个数字遥传通道进行通讯。47种传输模式图数字表示的模式数的增加表明波的传播速度的增加，模式1传播速度最慢而模式7的速度最快。WTS使用的模式如下表：表936.1模式2-7模式用途2向仪器串发送命令和向地面发送数据。5仪器串向地面高速发送数据。7仪器串向地面高速发送数据。4、电缆通讯地面面板能够可靠地驱动电缆并接收各仪器传来的数据。电缆对数字信号具有衰减作用，数字信号中的高频成分要比低频成分衰减的大，井下仪器传送上来的数字信号在地面面板中被放大和补偿，补偿主要是高频成分的幅度进行补偿。530,000英尺长电缆M2-M7的频率响应图WTS遥测系统在多芯电缆环境下需要一个3514公共遥传仪器短节，所有WTS兼容的仪器均需连接在3514下面的仪器串中，各WTS兼容仪器它们自己不能与地面单独进行通讯，3514仪器上部连接的三参数短节，井径以及CCL仪器输出的模拟信号在3514内部电路中进行数字化。模式2是一种双向半双工的数据传输模式，它可以用作命令通道从地面面板向井下仪器发送命令，也可用作为数据通道从井下仪器向地面面板发送数据。当向仪器发送命令时，传送速率是20.83KB/S,当通道用于由测井仪器向地面面板发送数据时，传输速数率是41.66KB/S。另外两个遥测通道模式5和模式7为单向传输模式，仅仅用作数据通道。这两个通道的数据传输速率是93.75KB/S，模式2、模式5、模式7可同时使用。向仪器发送命令和从仪器向地面发送数据使用的是曼彻斯特码，模式2用固定长度的16位的字长，而模式5和模式7则用可变长度的串数据流。模式2发送的数据在20位数据位里数据字头是3位，而模式5和模式7不管它发送的数据流多长，它的数据字头都是相等的11位。模式5和模式7都是理想的发送大量数据的工作模式，不论是它们自身内在的高速率传播特性还是发送数据块之前简短的字头，都体现了它们的优越性。模式2使用的编码器/译码器有一位奇偶校验位，它不包括在数据字头里面，而模式5和模式7中没有建立任何错误校验位。在井下仪器发送上来的数据被接收，但为无效数据时，WTS软件向主计算机发出标示（FLAGS），如果通讯错误，数据也是无效，这种情况下WTS软件对接收的数据不做任何解释，如果通讯错误，仪器就不再被要求向地面转发数据。3514公共遥传仪器可以被要求和传送包括6道刻度数据在内的多达20道数据。这些数据分成9个subset,即9个不同的命令，有多少subset能够被主机要求这取决于加载的服务表和6地面设备系统的级别，例如，那些不支持多采样率的系统可利用的包括那些刻度通道在内的subset在它们的指令表里。3514公共遥传仪器中的一些信号可以用作为标准量的测量，而另一些则是来自仪器串中3514上部的那些可选用短节中的各传感器5、内部传感器3514仪器有如下几个内部传感器：-内部保温瓶温度-交流缆头电压-交流马达电压1）保温瓶温度在测井过程中，监视保温瓶内部温度的变化，这个非常重要的曲线帮助现场工程师估计他（她）在当前井眼条件下是否可以继续测井施工。2）缆头电压缆头电压用在供电时监视所供电源电压的大小。计算机测井系统可以设置成在CRT上显示井下交流电压。一些井下仪器由于采集模式不同，它们工作需要的电流也会不同，例如，1507EA/MA双相位感应测井仪器需要电流的大小取决于发射器的频率，如果发射器的发射频率从一种工作频率转变成另一种频率，则必须调节地面的供电电压，以满足井下仪器的用电要求。缆头电压读数有利于决定适当的井下电源电压，该曲线只有在保温瓶温度低于125℃的时候才是正确的。3）马达电压当使用3514公共遥测仪器短节时，在地面可以监视到交流马达的供电电压，地面电流表显示地面交流马达供电电源供出的总电流大小。地面马达供电电压增加时，测井电缆缆芯之间的分布电容将造成供电电流增大。测量井下马达电压的这种能力可以帮助操作工程师决定满足井下马达供电要求的情况下合适的地面供电电压。该曲线只有在保温瓶内温度低于125℃的前提下才正确。6、当选用辅助短节时外部传感器所有的这些传感器都是无源设备，也就是说它们不能单独使用，它们要依赖3514公共遥传仪器为其供电、采集数据。3514公共遥传仪器可以支持的传感器和传感器的测量如下所列：传感器测量参数3981TTRm短节缆头张力/压力，井眼温度，泥浆电阻率仪器或马笼头电极井下自然电位SP。当不测双侧向时，在地面也可以获得一条SP曲线。2330XACCL套管接箍定位器4209井径井径缆头张力、井眼温度和泥浆电阻率传感器安装在可选用的3981WTSTTRm仪器短节上，3981仪器的上下短节的机械连接为DA扣型，即阿特拉斯丝扣。只要一个或一个以上TTRm的数据曲线需要采集，则就需要把TTRm短节连接到仪器串中，且必须直接连接到3514的上面。1）缆头张力缆头张力子系统包括一个安装在纵向轴杆上的应力计桥式传感器装置，该电桥从35147中获得电源驱动，电桥自己具有温度补偿能力。传感器可以在机械拉力或压力下工作，在正常的电缆操作运行中，阿特拉斯电缆服务仅关心张力，而在钻杆传送测井施工时，要监视缆头张力曲线的张力和压力。缆头张力总的测量范围是从-12,000lbf到+12,000lbf，负数相当于压力。曲线可以以任何标准的力的单位来表示，如lbf(磅-力)，N（牛顿），kgf(公斤-力)。张力/压力检测装置通常没有一个绝对很高的精度，但是，它们有一个可以被接受的相对精度。在总曲线可能被环境条件的影响严重降级，读值仅仅在一点的时候，差分张力曲线可以给出一个可被接受的结果。2）井眼温度井眼温度探头是一个电阻温度探测（RTD）型传感器，它暴露在井眼流体中，该探测器没有接触到井眼的井壁。3514仪器中的恒流电路在温度传感器上根据电阻变换的大小按比例产生电压降，传感器电阻的变化是按探测环境的温度比例而变化。3981XA短节中安装的传感器能够在每次测量中都能够从井口到井底监视井眼内的温度，但这个温度传感器不能作为温度仪器而使用。即它不能替代温度仪器。3）泥浆电阻率泥浆电阻率测量系统利用侧向电极原理测定在仪器轴心大约3英寸半径范围以内的流体电阻率。在3514仪器内产生的恒流通过电极阵列中的中心电极E1发出，经泥浆流体返回到仪器外壳的上、下回路部分，两个电压检测电极E1、E2检测由中心电极发射出的电流而导致在流体内产生的电压降。对于大于6英寸的井眼，电流的流动就已经被限制在井眼（泥浆）内，因为对于1英寸阵列电极，从电流发出的源处（中心电极）到电流的返回电极仅仅为0.625。经计算表明，对于8英寸或8英寸以上的井眼，Rt/Rm从0.1到10,000的比照中，90%视电阻率在实际电阻率之内。4）井下SP传统（常规）SP是测量地面电极与井下电极之间的电位差，在一些海上作业时，SP曲线上的噪声有时会出现出奇的大，在一些这种情况下，要想获得一条高质量的SP测井曲线，可以通过测量两个井下电极之间的SP来实现。这种测量可以从地面使用两根电缆缆芯来测量或用井下的一个仪器来测量。3514公共遥测仪器具有获得井下SP曲线的能力，电缆外壳（缆铠）被用来作为一个