井下数据传输系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种井下数据传输系统，该系统包括：数据转发装置，设置在井下的管柱内，用于与井下设备进行数据传输；数据读取装置，在数据终端与井下设备需要进行数据传输时，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处，所述数据读取装置作为中转站与所述数据转发装置通过无线通信进行数据传输，与所述数据终端进行数据传输，所述数据终端设置于地面或设置在所述管柱内位于地面下预设距离处。该方案有利于在数据终端与井下设备之间进行实时地、大量地数据传输。

Underground Data Transmission System

The embodiment of the present invention provides an underground data transmission system, which includes a data forwarding device arranged in a downhole pipe string for data transmission with the downhole equipment, a data reading device, which downloads to the pipe string when data transmission between the data terminal and the downhole equipment is required. At the data forwarding device, the data reading device acts as a transfer station and the data forwarding device transmits data through wireless communication, and carries out data transmission with the data terminal, which is set on the ground or at a preset distance under the ground in the pipe string. This scheme is conducive to real-time and large-scale data transmission between data terminals and underground equipment.

【技术实现步骤摘要】
井下数据传输系统
本专利技术涉及石油工业
，特别涉及一种井下数据传输系统。
技术介绍
随着石油工业的发展，工程师对井眼中获取的地质信息的数据量与日俱增，对获取地质信息的时效性也日益苛刻。因此，有必要出现一种能够及时的从井眼中取得大量数据的装置解决上述问题。就目前的石油工业而言，泥浆脉冲器的数据传输时效性良好，但是由于其数据传输量过小，不能够满足工程师对数据量与日俱增的要求。另外一种井下数据存储式设备虽然可以存贮大量数据，但必须起钻后才能读取数据，无法满足时效性要求；且受限于数据存储量的限制，井下数据存储设备很难存储长时间连续录入的大量数据。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种井下数据传输系统，以解决现有技术中井下数据传输无法满足数据量和时效性的技术问题。该井下数据传输系统包括：数据转发装置，设置在井下的管柱内，用于与井下设备进行数据传输；数据读取装置，在数据终端与井下设备需要进行数据传输时，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处，所述数据读取装置用于，与所述数据转发装置通过无线通信进行数据传输，与所述数据终端进行数据传输，其中，所述数据终端设置于地面或设置在所述管柱内位于地面下预设距离处。本专利技术实施例还提供了一种井下数据传输系统，以解决现有技术中井下数据传输无法满足数据量和时效性的技术问题。该井下数据传输系统包括：数据转发装置，设置在井下的管柱内，用于与井下设备进行数据传输；数据读取装置，当数据终端与井下设备需要进行数据传输时，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处，所述数据读取装置用于与所述数据转发装置通过无线通信进行数据传输；当所述数据读取装置与所述数据转发装置通信结束后，所述数据读取装置携带数据上行至地面，所述数据读取装置还用于与所述数据终端进行数据传输。本专利技术实施例还提供了一种井下数据传输系统，以解决现有技术中井下数据传输无法满足数据量和时效性的技术问题。该井下数据传输系统包括：数据转发装置，设置在井下的管柱内，用于与井下设备进行数据传输和电能传输；数据读取装置，当数据终端与所述井下设备需要进行数据传输时，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处，所述数据读取装置用于与所述数据转发装置通过无线通信进行数据传输，并通过无线感应的方式进行电能传输；所述数据读取装置还用于与数据终端进行有线数据传输和电能传输，其中，所述数据终端设置于地面或设置在所述管柱内位于地面下预设距离处。在本专利技术实施例中，通过在井下的管柱内设置数据转发装置，数据转发装置可以实时与井下设备进行数据传输，有利于实时采集井下设备的数据；同时，数据读取装置可以随时、多次地下行至管柱内的数据转发装置处，只要数据终端与井下设备之间需要进行数据传输，数据读取装置就可以下行至管柱内的数据转发装置处与数据转发装置通过无线通信的方式进行数据传输，进而数据读取装置与数据终端进行数据传输，有利于在数据终端与井下设备之间进行实时地、大量地数据传输。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种井下数据传输系统的结构框图；图2是本专利技术实施例提供的一种数据转发装置设置在井下的管柱内的示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种数据转发装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种数据读取装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种数据读取装置插入数据转发装置所在承载钻铤内的示意图一；图6是本专利技术实施例提供的一种设置有浮力体的数据读取装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种数据读取装置插入数据转发装置的承载钻铤内的示意图二。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。在本专利技术实施例中，提供了一种井下数据传输系统，如图1所示，该系统包括：数据转发装置101，设置在井下的管柱内，用于与井下设备进行数据传输；数据读取装置102，在数据终端与井下设备需要进行数据传输时，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处(例如，数据读取装置下行至井下，处于与数据转发装置能够相互进行无线通讯的距离范围内)，所述数据读取装置作为中转站用于，与所述数据转发装置通过无线通信进行数据传输，与所述数据终端进行有线数据传输，其中，所述数据终端设置于地面或设置在所述管柱内位于地面下预设距离处(例如，该预设距离可以是小于等于1/2井深)。在图1所示的系统中，数据转发装置101设置在井下的管柱内，数据转发装置101可以实时与井下设备进行数据传输，有利于实时采集井下设备的数据；数据读取装置102可以随时、多次地下行至管柱内的数据转发装置处，只要数据终端与井下设备之间需要进行数据传输，数据读取装置102就可以下行至管柱内的数据转发装置处与数据转发装置通过无线通信的方式进行数据传输，同时，数据读取装置102在数据转发装置处(即井下)即可与数据终端进行数据传输，有利于在数据终端与井下设备之间进行实时地、大量地数据传输。具体实施时，上述数据终端设置于地面时，上述数据终端可以是任何需要获取井下数据的设备，还可以是地面上用于控制井下设备的设备，例如，地面上位机、钻台设施或者附近通过各种常规通讯方式容易连接到的设备等；当上述数据终端设置在所述管柱内位于地面下预设距离处(例如，该预设距离可以是小于等于1/2井深)时，上述数据终端可以是地表附近的钻柱中具有通讯功能的设备等。具体实施时，上述井下设备可以是井下任何需要进行数据传输的设备，例如，可以是井下井壁取心功能的设备、具有井下地层流体测试功能的设备等。具体实施时，在数据终端与井下设备需要进行数据传输时，可以在钻井期间的任意时间，停止钻井，所述数据读取装置沿着管柱下行至管柱内数据转发装置处，以实现与数据转发装置通过无线通信进行数据传输，与数据终端进行数据传输，进而实现在数据终端与井下设备之间进行数据传输。具体实施时，上述数据读取装置102和数据转发装置101的外观形状可以是适用管柱内部空间的形状，例如，为柱体形状。具体实施时，上述井下数据传输系统适用于通过钻头在地层中钻的井眼，即上述井特指采用钻头在地下钻出的直径小于1米的孔眼。如图2所示，钻头25钻出井眼21，钻杆23的一端延伸至地面，该地面处设置有井架22，钻头25处设置有上述井下设备24，数据转发装置101设置在钻杆23的另一端与井下设备24之间，以便数据转发装置101实时与井下设备24进行数据传输。具体实施时，为了便于实现上述数据读取装置102下行至管柱内数据转发装置101处，在本实施例中，上述井下数据传输系统，还包括：牵引缆，所述牵引缆的第一端(第一端，即牵引缆朝向井下的一端)与所述数据读取装置的上端连接，所述数据读取装置上相对远离井底的一端为上端，所述牵引缆用于下放所述数据读取装置至所述管柱内所述数据转发装置处。例如，数据读取装置需要下行时(例如，需要与管柱内的数据转发装置进行数据传输时)，在数据读取装置的重力下，通过牵引缆下放所述数据读取装置至所述管柱内所述数据转发装置处；在数据读取装置需要上行至地面时(例如，数据转发装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种井下数据传输系统，其特征在于，包括：数据转发装置，设置在井下的管柱内，用于与井下设备进行数据传输；数据读取装置，在数据终端与所述井下设备需要进行数据传输时，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处，所述数据读取装置作为中转站用于，与所述数据转发装置通过无线通信进行数据传输，与所述数据终端进行有线数据传输，其中，所述数据终端设置于地面或设置在所述管柱内位于地面下预设距离处。

【技术特征摘要】
1.一种井下数据传输系统，其特征在于，包括：数据转发装置，设置在井下的管柱内，用于与井下设备进行数据传输；数据读取装置，在数据终端与所述井下设备需要进行数据传输时，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处，所述数据读取装置作为中转站用于，与所述数据转发装置通过无线通信进行数据传输，与所述数据终端进行有线数据传输，其中，所述数据终端设置于地面或设置在所述管柱内位于地面下预设距离处。2.如权利要求1所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述系统，还包括：牵引缆，所述牵引缆的第一端与所述数据读取装置的上端连接，所述牵引缆用于，下放所述数据读取装置至所述管柱内所述数据转发装置处，将所述数据读取装置由所述数据转发装置处牵引上行至地面，其中，所述数据读取装置上相对远离井底的一端为上端。3.如权利要求2所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述牵引缆为电缆和/或光缆，所述牵引缆的第二端与所述数据终端连接，所述牵引缆用于在所述数据读取装置与所述数据终端之间进行数据传输。4.如权利要求3所述的井下数据传输系统，其特征在于，在所述数据终端设置在所述管柱内位于地面下预设距离处时，所述系统，还包括：随钻通讯设备，设置于所述管柱内，所述随钻通讯设备用于，与所述数据终端进行数据传输，并与地面设备进行数据传输，其中，所述随钻通讯设备包括泥浆脉冲器、电磁波通讯设备、智能钻杆、有线钻杆、超声波通讯设备以及低频磁场通讯设备中的任意之一或任意组合。5.如权利要求1所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述井下数据传输系统包括多个所述数据转发装置和多个所述数据读取装置，其中，按照井眼由下到上的方向，多个所述数据转发装置与多个数据读取装置分别交叉设置在井下的所述管柱内，在所述数据终端与所述井下设备进行数据传输时，位于最下方的所述数据转发装置与所述井下设备进行数据传输，多个所述数据读取装置与多个所述数据转发装置分别一一对应组成多个通讯组，每个通讯组中的所述数据读取装置与所述数据转发装置之间通过无线通信进行数据传输，除了位于最上方的通讯组中的所述数据读取装置之外的每个通讯组中的所述数据读取装置与自身上方相邻的通讯组中的所述数据转发装置进行有线数据传输，位于最上方的通讯组中的所述数据读取装置与所述数据终端进行有线数据传输。6.如权利要求1至5中任一项所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述数据转发装置，包括：第一无线通讯天线；第一信号发射或接收电路，用于通过所述第一无线通讯天线接收和/或发送无线通信信号；所述数据读取装置，包括：第二无线通讯天线；第二信号发射或接收电路，通过所述第二无线通讯天线接收和/或发送无线通信信号，其中，所述数据读取装置下行至所述管柱内所述数据转发装置处时，所述数据读取装置和所述数据转发装置处于互相允许进行无线通信的距离范围内。7.如权利要求6所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述数据转发装置，还包括：数据交换电路，用于与所述井下设备进行数据传输，与所述第一信号发射或接收电路进行数据传输。8.如权利要求7所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述数据读取装置，还包括：通讯电路，用于与第二信号发射或接收电路进行数据传输，与所述数据终端进行数据传输。9.如权利要求8所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述数据交换电路，具体用于从所述井下设备读取数据，将读取的数据传输给所述第一信号发射或接收电路；所述第一信号发射或接收电路，具体用于通过无线通信的方式将从所述数据交换电路接收的数据转发给所述第二信号发射或接收电路；所述第二信号发射或接收电路，具体用于将从第一信号发射或接收电路接收的数据转发给所述通讯电路；所述通讯电路，具体用于将从所述第二信号发射或接收电路接收的数据转发给所述数据终端。10.如权利要求8所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述通讯电路，具体用于将从所述数据终端接收的数据转发给所述第二信号发射或接收电路；所述第二信号发射或接收电路，具体用于通过无线通信的方式将从所述通讯电路接收的数据转发给所述第一信号发射或接收电路；所述第一信号发射或接收电路，具体用于将从所述第二信号发射或接收电路接收的数据转发给所述数据交换电路；所述数据交换电路，具体用于将从所述第一信号发射或接收电路接收的数据传输给所述井下设备。11.如权利要求1至5中任一项所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述系统，还包括：泵，用于向所述管柱内泵注液体，所述液体对所述数据读取装置产生压力，驱使所述数据读取装置下行至所述数据转发装置处。12.如权利要求1至5中任一项所述的井下数据传输系统，其特征在于，所述数据转发装置，还包括：第一外壳，所述数据转发装置的所有部件设置在所述第一外壳内，所述数据读取装置，还包括：第二外壳，所述数据读取装置的所有部件设置在所述第二外壳内。13.如权利要求1至5中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：慧疆科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12