本發(fā)明涉及信號(hào)采集領(lǐng)域，特別是涉及一種分布式深孔信號(hào)采集裝置。

背景技術(shù)：

目前，在石油開(kāi)采壓裂時(shí)，為了掌握壓裂的方向，采用微震監(jiān)測(cè)的方式，現(xiàn)在普遍的做法就是在地面淺層下面埋置檢波器來(lái)測(cè)量微震信號(hào)，由于壓裂的位置離地面很遠(yuǎn)，有的使用場(chǎng)所超過(guò)千米深度，目前測(cè)井使用的裝置一般分為兩種：一種是井間放置傳感器，地面采集信號(hào)，一種是井中采集信號(hào)，上述兩種裝置采集的信號(hào)中噪聲較大，導(dǎo)致采集的信號(hào)的信噪比較低；所以，亟需一種深入到千米深度的地下能夠提高采集信號(hào)的信噪比的信號(hào)采集裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種深入到千米深度的地下能夠提高采集信號(hào)的信噪比的分布式深孔信號(hào)采集裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種分布式深孔信號(hào)采集裝置，所述采集裝置與監(jiān)測(cè)主機(jī)連接，所述監(jiān)測(cè)主機(jī)放置在地面，用于根據(jù)所述采集裝置采集的信號(hào)監(jiān)控地下壓裂情況，所述采集裝置設(shè)置在深孔中，所述采集裝置包括：信號(hào)采集單元、信號(hào)處理單元、微處理器；

所述信號(hào)采集單元用于獲取石油或煤氣開(kāi)采時(shí)的檢波信號(hào)；

所述信號(hào)處理單元與所述信號(hào)采集單元連接，用于根據(jù)所述檢波信號(hào)獲得數(shù)字信號(hào)；

所述微處理器分別與所述信號(hào)處理單元和監(jiān)測(cè)主機(jī)連接，用于根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)獲得關(guān)于地下壓裂情況的數(shù)據(jù)信息，并將所述數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)剿霰O(jiān)測(cè)主機(jī)。

可選的，所述信號(hào)處理單元具體包括：阻抗變換電路；抗混疊濾波電路，所述抗混疊濾波電路通過(guò)阻抗變換電路與所述信號(hào)采集單元連接，用于濾除所述檢波信號(hào)中的噪聲信號(hào)，獲得濾波信號(hào)；單端轉(zhuǎn)差分電路，與所述抗混疊濾波電路連接，用于將所述濾波信號(hào)進(jìn)行差分處理，獲得差分信號(hào)；可控增益放大器，與所述單端轉(zhuǎn)差分電路連接，用于放大所述差分信號(hào)獲得放大信號(hào)；ad轉(zhuǎn)換器，分別與所述可控增益放大器和所述微處理器連接，用于將所述放大信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送至所述微處理器。

可選的，所述采集裝置還包括：電機(jī)、電機(jī)控制單元、支撐單元、外殼；

所述支撐單元，與所述外殼連接，用于卡接在所述深孔中；

所述電機(jī)，與所述支撐單元連接，用于調(diào)整所述支撐單元的伸縮狀態(tài)；

所述電機(jī)控制單元，分別與所述微處理器和電機(jī)連接，用于根據(jù)所述微處理器的控制指令，控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；

所述外殼，用于容置所述信號(hào)采集單元、所述信號(hào)處理單元、所述微處理器、所述電機(jī)、所述電機(jī)控制單元。

可選的，所述電機(jī)控制單元具體包括：h橋電路和電流檢測(cè)電路；

所述h橋電路，分別與所述電機(jī)和所述微處理器連接，用于控制電機(jī)的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述電流檢測(cè)電路，分別與所述h橋電路和所述電機(jī)連接，用于檢測(cè)所述h橋電路和所述電機(jī)的電流。

可選的，所述支撐單元包括：支撐臂、電動(dòng)推桿、滑塊、連接桿；

所述支撐臂設(shè)置在所述外殼的外表面；

所述連接桿分別與所述支撐臂和所述滑塊連接；

所述滑塊與所述電動(dòng)推桿連接，所述電動(dòng)推桿用于推動(dòng)所述滑塊移動(dòng)；

所述電動(dòng)推桿與所述電機(jī)連接，所述電機(jī)帶動(dòng)所述電動(dòng)推桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選的，所述電動(dòng)推桿上設(shè)置有上限位塊和下限位塊，所述上限位塊和下限位塊用于限制所述電機(jī)的運(yùn)行。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：一種分布式深孔信號(hào)采集裝置設(shè)置在深孔中通過(guò)信號(hào)采集單元獲取石油或煤氣開(kāi)采時(shí)的檢波信號(hào)，能夠獲取更加精確的檢波信號(hào)，所述信號(hào)處理單元處理所述檢波信號(hào)獲得數(shù)字信號(hào)，地面上的監(jiān)測(cè)主機(jī)根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)得到關(guān)于地下壓裂情況的數(shù)據(jù)信息。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明分布式深孔信號(hào)采集裝置的組成框圖；

圖2為本發(fā)明分布式深孔信號(hào)采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種深入到千米深度的地下能夠提高采集信號(hào)的信噪比的分布式深孔信號(hào)采集裝置。

如圖1所示，一種分布式深孔信號(hào)采集裝置，所述采集裝置與監(jiān)測(cè)主機(jī)連接，所述監(jiān)測(cè)主機(jī)放置在地面，用于根據(jù)所述采集裝置采集的信號(hào)監(jiān)控地下壓裂情況，所述采集裝置設(shè)置在深孔中，在本實(shí)施例中，所述深孔是指相對(duì)于作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的地表，深度大于1000m以上的深孔，所述采集裝置包括：信號(hào)采集單元1、信號(hào)處理單元2、微處理器3；所述信號(hào)采集單元1用于獲取石油或煤氣開(kāi)采時(shí)的檢波信號(hào)，在本實(shí)施例中，所述信號(hào)采集單元1采用mems加速度傳感器；所述信號(hào)處理單元2與所述信號(hào)采集單元1連接，用于根據(jù)所述檢波信號(hào)獲得數(shù)字信號(hào)；所述微處理器3分別與所述信號(hào)處理單元2和監(jiān)測(cè)主機(jī)連接，用于根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)獲得關(guān)于地下壓裂情況的數(shù)據(jù)信息，并將所述數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)剿霰O(jiān)測(cè)主機(jī)。

在本實(shí)施例中，所述采集裝置能夠工作在120℃的高溫環(huán)境里，所有的電子元器件均通過(guò)高溫篩選，溫漂均小于1ppm。

所述信號(hào)處理單元2具體包括：阻抗變換電路21，實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集單元1與后級(jí)電路的最佳匹配，降低信號(hào)的損失；抗混疊濾波電路22，所述抗混疊濾波電路22通過(guò)阻抗變換電路21與所述信號(hào)采集單元2連接，用于濾除所述檢波信號(hào)中的噪聲信號(hào)，獲得濾波信號(hào)，所述濾波信號(hào)為單端信號(hào)；單端轉(zhuǎn)差分電路23與所述抗混疊濾波電路22連接，用于將所述濾波信號(hào)進(jìn)行差分處理，獲得差分信號(hào)；可控增益放大器24與所述單端轉(zhuǎn)差分電路23連接，用于放大所述差分信號(hào)獲得放大信號(hào)；ad轉(zhuǎn)換器25，分別與所述可控增益放大器24和所述微處理器3連接，用于將所述放大信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送至所述微處理器3。

如圖1和圖2所示，所述采集裝置還包括：電機(jī)6、電機(jī)控制單元4、支撐單元、外殼10；所述支撐單元與所述外殼10連接，用于卡接在所述深孔中，在本實(shí)施例中，外殼10采用的是圓柱形密封殼體，殼體的內(nèi)壁采用隔熱材料噴涂，能夠隔絕外部的溫度傳導(dǎo)；所述電機(jī)6分別與所述支撐單元和所述電機(jī)控制單元4連接，用于調(diào)整支撐單元的伸縮狀態(tài)；所述電機(jī)控制單元4，分別與所述微處理器3和所述電機(jī)6連接，用于根據(jù)所述微處理器3的控制指令，控制所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；所述外殼，用于容置所述信號(hào)采集單元1、所述信號(hào)處理單元2、所述微處理器3、所述電機(jī)6、所述電機(jī)控制單元4。

如圖1所示，所述電機(jī)控制單元4具體包括：h橋電路41和電流檢測(cè)電路42；所述h橋電路41分別與所述電機(jī)6和所述微處理器3連接，用于控制所述電機(jī)6的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述電流檢測(cè)電路42分別與所述h橋電路41和所述電機(jī)6連接，用于檢測(cè)所述h橋電路41和所述電機(jī)6的電流。

在本實(shí)施例中，如圖2所示，所述支撐單元包括：支撐臂100、電動(dòng)推桿、滑塊、連接桿；所述支撐臂100設(shè)置在所述外殼10的外表面，所述支撐臂100通過(guò)固定在外殼10上的銷軸連接；所述連接桿分別與所述支撐臂100和所述滑塊連接；所述外殼10上設(shè)置有一個(gè)長(zhǎng)方形的導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽連接所述滑塊，所述滑塊與所述電動(dòng)推桿連接，所述電動(dòng)推桿用于推動(dòng)所述滑塊移動(dòng)；所述電動(dòng)推桿與所述電機(jī)6連接，所述電動(dòng)推桿與所述電機(jī)6的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器同軸安裝，所述電機(jī)6帶動(dòng)所述電動(dòng)推桿轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)控制電機(jī)6的正反向控制所述電動(dòng)推桿直線伸出或收回，所述電動(dòng)推桿上設(shè)置有上限位塊70和下限位塊80，所述上限位塊70和下限位塊80用于控制電機(jī)6停止運(yùn)行。

在本實(shí)施例中，如圖1所示，所述采集裝置還包括通信單元5，所述通信單元5包括高速通信51和級(jí)聯(lián)通信52，當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用一個(gè)所述采集裝置時(shí)，所述采集裝置將采集到的信號(hào)通過(guò)所述高速通信51上傳到地面的監(jiān)測(cè)主機(jī)；當(dāng)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用多個(gè)所述采集裝置時(shí)，采用mlvds總線經(jīng)過(guò)所述級(jí)聯(lián)通信52將數(shù)據(jù)回收至所述高速通信51，通過(guò)所述高速通信51上傳到地面的監(jiān)測(cè)主機(jī)，電源7將地面供應(yīng)的直流電源轉(zhuǎn)換為所述采集裝置需要的電壓，為所述采集裝置中的不同電路提供+12v、-12v和+5v的電源。

所述采集裝置級(jí)聯(lián)使用或者單級(jí)獨(dú)立控制，使用時(shí)根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的需求來(lái)增加或減少所述采集裝置的數(shù)量，每個(gè)級(jí)聯(lián)的所述采集裝置之間的間距可以通過(guò)連接電纜改變。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作使用方便，各級(jí)控制靈活，推靠位置準(zhǔn)確，用于石油、煤層氣開(kāi)采壓裂監(jiān)測(cè)，石油地震勘探、地礦地質(zhì)以及建筑工程等的測(cè)井檢波，用于井中探地雷達(dá)或者井間電磁ct探測(cè)。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。