基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统及方法技术方案

一种基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统及方法。系统包括井下测量装置、井下射频读写单元、射频标签、地面射频读写单元、上位机，井下测量装置与井下射频读写单元连接，井下射频读写单元通过射频标签与地面射频读写单元连接，地面射频读写单元与上位机连接；井下测量装置和井下射频读写单元构成井下单元，地面射频读写单元和上位机构成地面单元。本发明专利技术效果：用于当压力、温度测量装置永久式置于井底或在需要读取数据时不便从井底提出的情况，该测量系统无需改变钻井过程中的工艺操作流程，实现方便，数据传输速率快、稳定性好，成本低，具有较高的现场应用价值。

Underground pressure and temperature measuring signal transmission system and method based on radio frequency technology

Underground pressure and temperature measuring signal transmission system and method based on radio frequency technology. The system comprises a downhole measurement device, underground RFID reader unit, RFID tags, RFID reader ground unit, PC, downhole measurement equipment and downhole RFID reader connected underground radio frequency read-write unit through the tag and RFID reader unit is connected with the ground, the ground radio frequency read-write unit connected to the host computer; downhole measurement downhole device and RF read-write unit composed of downhole unit, ground radio frequency read-write unit ground unit and the upper computer. The present invention effect: when the pressure and temperature measurement device for permanent downhole in or read data when needed from the bottom of inconvenience, the measurement system without changing the operation process, in the process of drilling to achieve convenient, fast data transfer rate, good stability, low cost, high application value.

【技术实现步骤摘要】
基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统及方法
本专利技术属于石油天然气钻井
，特别是涉及一种基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统及方法。
技术介绍
压裂是提高油气田开发能力的重要技术手段，压裂过程中动态压力值和温度的测试技术，对研究压裂工艺机理、了解储层物性、评价压裂施工效果等具有重要意义；在压裂施工前，将压力、温度测量装置装在托筒内，随压裂管柱下入到井内至所需测量的位置；施工结束后，随压裂管柱一同从井内起出，完整地记录压裂施工过程中以及压裂施工结束之后排液阶段真实的井底压力、温度变化情况，若要读取这些数据，通常采用将铠装电缆或光纤等下入压力、温度测量装置位置，通过有线方式由地面进行读取，工艺复杂，成本高。研究一种基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统，压力、温度测量装置随工具入井，实时记录井底压力、温度信息，压裂施工完成后，由压力、温度测量装置对数据进行压缩处理，从井口投入射频标签，由标签经过读写器天线识别范围时读取处理后的压力、温度信息，标签返排到地面后由计算机读取标签中存储的压力、温度信息，用于压裂过程的分析、解释，工艺简单、数据量小、传输速率快、成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统，其特征在于：所述的基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统包括：井下测量装置100、井下射频读写单元(200)、射频标签(300)、地面射频读写单元(400)、上位机(500)，其中：井下测量装置(100)与井下射频读写单元(200)连接，井下射频读写单元(200)通过射频标签(300)与地面射频读写单元(400)连接，地面射频读写单元(400)与上位机(500)连接；井下测量装置(100)和井下射频读写单元(200)构成井下单元，地面射频读写单元(400)和上位机(500)构成地面单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统，其特征在于：所述的基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统包括：井下测量装置100、井下射频读写单元(200)、射频标签(300)、地面射频读写单元(400)、上位机(500)，其中：井下测量装置(100)与井下射频读写单元(200)连接，井下射频读写单元(200)通过射频标签(300)与地面射频读写单元(400)连接，地面射频读写单元(400)与上位机(500)连接；井下测量装置(100)和井下射频读写单元(200)构成井下单元，地面射频读写单元(400)和上位机(500)构成地面单元。2.根据权利要求1所述的基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统，其特征在于：所述井下测量装置(100)包括压力、温度测量单元(110)、信号调理单元(120)、中央处理单元(130)、存储单元(140)，其中：压力、温度测量单元(110)通过信号调理单元(120)与中央处理单元(130)连接，存储单元(140)与中央处理单元(130)连接，中央处理单元(130)与井下射频读写单元(200)连接。3.根据权利要求2所述的基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统，其特征在于：所述压力、温度测量单元(110)包括压力传感器(1101)和温度传感器(1102)；所述信号调理单元(120)包括信号滤波电路(1201)、信号放大电路(1202)，其中：信号滤波电路(1201)分别与压力传感器(1101)和温度传感器(1102)连接，信号滤波电路(1201)通过信号放大电路(1202)与中央处理单元(130)连接；所述中央处理单元(130)包括微处理器(1301)、时钟同步电路(1302)和监控电路(1303)，其中：微处理器(1301)分别与时钟同步电路(1302)、监控电路(1303)、信号放大电路(1202)和存储单元(140)相连接；所述的微处理器(1301)选用PIC系列单片机及其外围电路。4.根据权利要求1所述的基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统，其特征在于：所述井下射频读写单元(200)包括射频读写电路(210)和射频天线(220)，其中：射频读写电路(210)与射频天线(220)连接，射频读写电路(210)与微处理器(1301)连接，射频天线(220)通过无线的方式与射频标签(300)连接。5.根据权利要求1所述的基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统，其特征在于：所述射频标签(300)的数量为2～N枚，N根据待传输的数据量确定。6.一种利用如权利要求3所述基于射频技术的井下压力、温度测量信号传输系统的传输方法，其特征在于：所述的传输方法包括井下单元操作方法和地面操作方法，所述的井下单元操作方法包括如下步骤：步骤1)下井前的初始设置设定井下压力、温度信号测量采样间隔、判别采样间隔及压裂各阶段压力、温度信息的提取采样间隔，井下测量装置(100)进行初始化，随工具入井；步骤2)采集存储原始数据井下测量装置(100)中的压力、温度测量单元(110)实时测量所在位置附近的压力、温度信息，信号调理单元(120)对测量信息进行滤波、放大操作，中央处理单元(130)按测量采样间隔采集信号调理单元(120)输出的压力、温度信息，并将其作为原始采样数据送入存储单元(140)中进行存储；步骤3)压裂过程分析中央处理单元(130)按判别采样间隔读取存储单元(140)中已存储的压力、温度信息，采用时频分析与模式识别相结合的方法，提取压力、温度信息中包含的特征信息，将压力、温度信息按照所属压裂过程的不同阶段进行划分，得到各阶段起始位置压力、温度信息在所述存储单元(140)中的索引地址；步骤4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李绍辉，陈世春，冯强，张建荣，柳鹤，王维良，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12