随钻电源系统设计

2012-09-12仇傲李源刘西恩肖兵

电子测试 2012年1期

仇傲，李源，刘西恩，肖兵

（中海油服油田技术研究院，河北燕郊 065201）

0 引言

从20世纪90年代开始，随着大斜度井、水平井和侧向钻井等勘探和钻井技术的发展，常规的电缆测井方法受到很大限制，随钻测井技术得到加速发展和完善。随钻测井是在钻井过程中用安装在钻铤中的测井仪器测量地层性质并将测量结果传送到地面或记录在井下存储器中的一种技术[1]。相比电缆测井仪器，随钻测井仪器安装钻铤内较小空间，只能采用井下供电方式。同时仪器还需要在地面进行数据读取，因此其电源系统要求兼容多种供电方式。

1 随钻电源系统需求

随钻仪器的供电一般由中控仪器统一供电。电源来源为泥浆发电机或多节锂电池串联而成的电池短节。由于钻铤空间有限，电池短节不能做得太长。通用的为36节3.57 V电池串并组合形成32 V，80AH的电池组。由于能量有限，所以一些耗能高的仪器，比如随钻电阻率仪器和随钻声波仪器都采用自带备份电池组的设计[2-4]。备份电池组一方面提供仪器耗能较高的高压放电，另一方面在中控供电不足时保证仪器完成测量工作。备份电池组根据仪器不同，一般为供电电压21～32 V。仪器的另一种供电方式是在地面进行数据读取时，通过数据读取盒从仪器的port口给仪器供电。

综上所述，仪器的供电种类和优先次序如表1所示。