一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法，该基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，包括地面系统、井下系统和控制系统；所述的地面系统包括钻杆、地面通信接收装置、地面通信发射装置、地面移动中继投放装置和地面移动中继回收装置；该基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及传输方法可以将井下采集的数据通过多个近似等距、在环空依次排列的移动中继形成的无线传输信道，实现井下数据的无线传输。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法
本专利技术涉及石油压裂
，特别涉及一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法。
技术介绍
随着油田开发的逐渐深入，为了使油气井稳产增产，需要对地层进行改造，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实时监测，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。现有的试井监测技术，由于排量、液体粘度和砂比的变化引起的沿程摩阻和液柱重量的变化，导致地表压力波动较大，难以获得准确的压力资料，如果在试井过程中将井底压力计测试数据采用无线遥测技术传输到地面，测试人员可以直接根据井底情况，及时采取各种措施，调整测试工作程序，保证资料录取全面准确，解决测试的盲目性，减少测试开关井操作判断的失误和返工，提高一次性测试成功率，可以有效的缩短试井的时间及成本，进而提高油气开采的产量。现有的井下无线传输技术利用泥浆脉冲、声波、电磁波等技术，存在速率低、衰减大、距离近等弊端，寻找一种更快、更稳定的无线传输技术，是石油工业的研究热点之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法。为此，本专利技术技术方案如下：一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，包括地面系统、井下系统和控制系统；所述的地面系统包括钻杆、地面通信接收装置、地面通信发射装置、地面移动中继投放装置和地面移动中继回收装置；所述的井下系统包括油管、移动通信控制短节、封隔器、数据采集短节、压裂测试设备、若干个移动中继和井下控制系统；油管设置在钻杆上并延伸至井下；油管的底端自上而下依次设置有移动通信控制短节、封隔器、数据采集短节和压裂测试设备；移动通信控制短节用来控制移动中继的投放；所述的移动通信控制短节内部形成由供移动中继通过的垂直通道，在垂直通道的两端相对设置有两组推送装置；每组推送装置均包括电机、螺杆和活塞，电机的输出轴通过螺杆连接到活塞，带动活塞在垂直通道内上下运动；垂直通道的一侧形成有向上倾斜的移动中继进口，垂直通道的另一侧在进口的下端形成有移动中继出口；所述控制系统包括主控制器、无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块；无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块均连接到主控制器；数据采集模块设置在数据采集短节上，通过接收主控制器的指令进行数据采集；主控制器连接到移动通信控制短节，通过控制移动通信控制短节控制移动中继的投放和回收。进一步的，所述的移动中继进口的下口壁上形成有斜向上延伸的遮挡部，便于移动通信控制短节对移动中继的回收。进一步的，所述的移动中继进口上方设置有若干磁条，通过磁力作用将移动中继吸附到移动中继进口附近，便于移动通信控制短节对移动中继的回收。进一步的，所述的移动中继出口由内向外口径逐渐增大，便于移动通信控制短节对移动中继的投放。进一步的，包括按顺序进行的下列步骤：1)主控制器实时监测是否接收到地面通信发射装置发射的数据采集指令；若监测结果为“是”，则进入下一步；若监测结果为“否”，则重复步骤1)；2)主控制器通过无线通信单元向数据采集模块发送数据采集指令，主控制器驱动移动通信控制短节中的推送装置运动，将移动中继出口打开，开始投放移动中继；3)数据采集模块将采集的数据发送到距离数据采集短节最近的移动中继，并通过该移动中继将数据依次通过垂直排列的其它移动中继发送到无线通信模块接收单元，然后由无线通信模块接收单元将数据发送到地面通信接收装置；4)判断主控制器是否完成对所需数据的采集，若已全部接收，则停止数据采集短节继续采集数据，同时移动通信控制短节停止投放移动中继；5)判断移动通信控制短节中移动中继是否需要补充，若需要补充，则主控制器控制地面移动中继投放装置将由地面移动中继回收装置回收的移动中继投放到管柱中，移动中继随着钻井液向下运动，移动通信控制短节重新捕获移动中继并将其存贮起来，若不需要补充，则结束采集过程。与现有技术相比，该基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及传输方法可以将井下采集的数据通过多个近似等距、在环空依次排列的移动中继形成的无线传输信道，实现井下数据的无线传输，达到对于压裂、试井效果的实时监测，与传统的监测方法相比，节省大量的时间，与通过电缆传输压裂数据的方式相比，节省人力物力，保证了录取资料的全面性和准确性。附图说明图1为本专利技术基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统的结构示意图。图2为移动通信控制短节处于未投放移动中继状态时结构示意图。图3为移动通信控制短节处于投放移动中继状态时结构示意图。图4为通移动通信控制短节处于捕获、补充移动中继时结构示意图。图5为本专利技术控制模块示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，如图1～5所示，包括地面系统、井下系统和控制系统；所述的地面系统包括钻杆101、地面通信接收装置111、地面通信发射装置110、地面移动中继投放装置108和地面移动中继回收装置109；所述的井下系统包括油管102、移动通信控制短节103、封隔器104、数据采集短节105、压裂测试设备106、若干个移动中继107和井下控制系统；油管102设置在钻杆101上并延伸至井下；油管102的底端自上而下依次设置有移动通信控制短节103、封隔器104、数据采集短节105和压裂测试设备106；移动通信控制短节103用来控制移动中继107的投放；所述的移动通信控制短节103内部形成由供移动中继107通过的垂直通道，在垂直通道的两端相对设置有两组推送装置；每组推送装置均包括电机、螺杆和活塞，电机的输出轴通过螺杆连接到活塞，带动活塞在垂直通道内上下运动；垂直通道的一侧形成有向上倾斜的移动中继进口，垂直通道的另一侧在进口的下端形成有移动中继出口；所述控制系统包括主控制器、无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块；无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块均连接到主控制器；数据采集模块设置在数据采集短节105上，通过接收主控制器的指令进行数据采集；主控制器连接到移动通信控制短节103，通过控制移动通信控制短节103控制移动中继107的投放和回收。优选的，所述的移动中继进口的下口壁上形成有斜向上延伸的遮挡部，便于移动通信控制短节103对移动中继107的回收。所述的移动中继进口上方设置有若干磁条208，通过磁力作用将移动中继107吸附到移动中继进口附近，便于移动通信控制短节103对移动中继107的回收。所述的移动中继出口由内向外口径逐渐增大，便于移动通信控制短节103对移动中继107的投放。一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输的方法，包括按顺序进行的下列步骤：1)主控制器实时监测是否接收到地面通信发射装置110发射的数据采集指令；若监测结果为“是”，则进入下一步；若监测结果为“否”，则重复步骤1)；2)主控制器通过无线通信单元向数据采集模块发送数据采集指令，主控制器驱动移动通信控制短节103中的推送装置运动，将移动中继出口打开，开始投放移动中继107；3)数据采集模块将采集的数据发送到距离数据采集短节(105)最近的移动中继107，并通过该移动中继107将数据依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，其特征在于，包括地面系统、井下系统和控制系统；所述的地面系统包括钻杆(101)、地面通信接收装置(111)、地面通信发射装置(110)、地面移动中继投放装置(108)和地面移动中继回收装置(109)；所述的井下系统包括油管(102)、移动通信控制短节(103)、封隔器(104)、数据采集短节(105)、压裂测试设备(106)、若干个移动中继(107)和井下控制系统；油管(102)设置在钻杆(101)上并延伸至井下；油管(102)的底端自上而下依次设置有移动通信控制短节(103)、封隔器(104)、数据采集短节(105)和压裂测试设备(106)；移动通信控制短节(103)用来控制移动中继(107)的投放；所述的移动通信控制短节(103)内部形成由供移动中继(107)通过的垂直通道，在垂直通道的两端相对设置有两组推送装置；每组推送装置均包括电机、螺杆和活塞，电机的输出轴通过螺杆连接到活塞，带动活塞在垂直通道内上下运动；垂直通道的一侧形成有向上倾斜的移动中继进口，垂直通道的另一侧在进口的下端形成有移动中继出口；所述控制系统包括主控制器、无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块；无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块均连接到主控制器；数据采集模块设置在数据采集短节(105)上，通过接收主控制器的指令进行数据采集；主控制器连接到移动通信控制短节(103)，通过控制移动通信控制短节(103)控制移动中继(107)的投放和回收。...

【技术特征摘要】
1.一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，其特征在于，包括地面系统、井下系统和控制系统；所述的地面系统包括钻杆(101)、地面通信接收装置(111)、地面通信发射装置(110)、地面移动中继投放装置(108)和地面移动中继回收装置(109)；所述的井下系统包括油管(102)、移动通信控制短节(103)、封隔器(104)、数据采集短节(105)、压裂测试设备(106)、若干个移动中继(107)和井下控制系统；油管(102)设置在钻杆(101)上并延伸至井下；油管(102)的底端自上而下依次设置有移动通信控制短节(103)、封隔器(104)、数据采集短节(105)和压裂测试设备(106)；移动通信控制短节(103)用来控制移动中继(107)的投放；所述的移动通信控制短节(103)内部形成由供移动中继(107)通过的垂直通道，在垂直通道的两端相对设置有两组推送装置；每组推送装置均包括电机、螺杆和活塞，电机的输出轴通过螺杆连接到活塞，带动活塞在垂直通道内上下运动；垂直通道的一侧形成有向上倾斜的移动中继进口，垂直通道的另一侧在进口的下端形成有移动中继出口；所述控制系统包括主控制器、无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块；无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块均连接到主控制器；数据采集模块设置在数据采集短节(105)上，通过接收主控制器的指令进行数据采集；主控制器连接到移动通信控制短节(103)，通过控制移动通信控制短节(103)控制移动中继(107)的投放和回收。2.根据权利要求1所述的基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，其特征在于，所述的移动中继进口的下口壁上形成有斜向上延伸的遮挡部，便于移动通信控制短节(103)对移动中继(107)的回收。3.根据权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，朱礼斌，乔文孝，贾建军，华莹，方正，
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