一种基于三电极系的救援井与事故井连通探测系统

摘要

本发明涉及一种基于三电极系的救援井与事故井连通探测系统。该系统包括地面供电设备、地面信号采集设备、地面救援井与事故井连通探测计算系统、地表电极、井下三电极系、井下探管；地面供电设备为井下三电极系、地面信号采集设备和地面救援井与事故井连通探测计算系统供电；地面信号采集设备将接收到的数据转换格式后发送到地面救援井与事故井连通探测计算系统中进行计算，并以数字、文字和/或图形的方式显示。本发明采用井下三电极系作为电流信号发射源，保证从主电极流出的电流不会沿救援井井轴方向流动、可以直接探测救援井井底到事故井的距离和方位，避免了累积误差，适用于事故井井口附近无法靠近的工况，可以在深井中正常工作。

主权项

基于三电极系的救援井与事故井连通探测系统，包括：地面供电设备、地面信号采集设备、地面救援井与事故井连通探测计算系统、地表电极、井下三电极系、井下探管；其特征在于：地面供电设备位于救援井井口附近，用于为井下三电极系提供低频交变电流，同时也为地面信号采集设备和地面救援井与事故井连通探测计算系统供电；地表电极与救援井的井口套管连接且接触性良好，地面供电设备的输出端与与井下三电极系相连、输入端与地表电极相连；井下探管用于探测井下探管处的重力场、地磁场和由事故井套管上聚集的低频交变电流产生的低频交变磁场，地面信号采集设备通过测井电缆与井下探管相连，并接收井下探管检测到、由测井电缆传至地面的数据；地面信号采集设备将接收到的数据转换格式后发送到地面救援井与事故井连通探测计算系统中进行计算，得到救援井中的井下探管与事故井套管的相对空间位置数据，以数字、文字和/或图形的方式显示；地面供电设备包括380V交流电源、升压变压器、交/直流变换器和频率控制器；380V交流电源的输出端首先通过升压变压器，升压变压器将380V交流电源提供的电压升至1000V，经交/直流变换器后，转换成1000V的直流高压，使三电极系输出能够达到幅值为20A的电流，利用单片机控制频率控制器使其将1000V的高压转换成0.25Hz频率的交变方波电压，然后将该交变方波电压传送至井下三电极系处再做进一步地输出；380V交流电源的输入端与地表电极相连；井下三电极系包括电极系电缆接口、电极系金属外壳、两个屏蔽电极、两个绝缘片和主电极；井下三电极系通过电极系电缆接口与七芯电缆相连；两个屏蔽电极和主电极均为圆柱体，主电极位于中间，长度为0.15m，两个屏蔽电极对称地排列在主电极的上、下两侧，屏蔽电极的长度为0.7m，两个屏蔽电极在内部由短路线相连；屏蔽电极和主电极之间用绝缘片隔开，绝缘片的厚度为0.025m；两个屏蔽电极、两个绝缘片和主电极的直径相同。