基于智能芯片的石油井下参数采集系统技术方案

基于智能芯片的石油井下参数系统，涉及石油工程井下参数采集方法领域，解决现有井下采集技术存在可靠性低、井下电器设备能源难于获得和维持，以及下入工具仪器成本高等问题，包括智能芯片、地面捕捉器、RS485工业通信网络和地面控制系统。所述智能芯片包括外壳、射频线圈、微处理器、微电池、传感器、配重，可采集压力、温度、特征码等基本井下参数。地面捕捉器包括金属管道法兰、陶瓷管道、射频线圈、微处理器，可以在智能芯片随返排液流过时，通过无线射频技术读取智能芯片中携带的井下参数信息。本实用新型专利技术能够极大提高作业效率，具有时效性好、作业精准可靠、可追踪性强和施工成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于智能芯片的石油井下参数采集系统
本技术涉及石油工程井下参数采集方法领域，具体涉及一种基于智能芯片的石油井下参数采集系统。
技术介绍
在人类社会发展过程中，石油是赖以生存的一项非常重要的能源。作为一种不可再生能源，石油的需求量在不断加大，因此就导致石油储存量越来越少。石油工程井下参数采集技术可以在石油开采过程提供一系列数据支持，通过对于相关参数的了解和掌握，使石油开采效率能够得到进一步增加。在石油天然气井下作业过程中，需要准确获取和掌握井下状况及其工程参数信息。传统方法是通过下入各种专业测井工具仪器直接采集井下参数信息，下入工具仪器会增加工序及其成本；也有进行基于声波法、压力法等井下参数自动采集技术研究，这些方法可靠性低、井下电器设备能源难于获得和维持，仍未进行工程应用。
技术实现思路
本技术为解决现有井下采集方法存在可靠性低、井下电器设备能源难于获得和维持，以及下入工具仪器成本高等问题，提供一种基于智能芯片的石油井下参数采集系统。基于智能芯片的石油井下参数采集系统，包括地面控制系统、RS485工业通信网络、地面捕捉器以及智能芯片；所述智能芯片采集到井下参数后通过反排液带入地面，所述地面捕捉器通过无线射频传输方式采集到井下参数信息并通过RS485工业通信网络传输到地面控制系统；所述智能芯片包括外壳，集成在所述外壳内部的第一射频线圈、第一微处理器、微电池、传感器和配重；所述第一微处理器分别与第一射频线圈、微电池以及传感器电性连接；所述地面捕捉器包括通过金属管道法兰安装在金属管道上的陶瓷管道，缠绕在陶瓷管道外面的第二射频线圈以及与所述第二射频线圈连接的第二微处理器。本技术的有益效果：本技术采用基于智能芯片的石油井下参数采集方法，将智能芯片带入到石油井下后，智能芯片采集到相关信息后并携带这些信息返排到地面，地面捕捉器可以捕捉到返排到地面的芯片信息，从而获得石油井下参数。这种方法能够极大提高作业效率，具有时效性好、测井参数采集方便、快捷、作业精准可靠、可追踪性强和施工成本低等优点。附图说明图1为本技术所述的基于智能芯片的石油井下参数采集系统的结构示意图；图2为本技术所述的基于智能芯片的石油井下参数采集系统中智能芯片的结构示意图；图3为本技术所述的基于智能芯片的石油井下参数采集系统中地面捕捉器结构示意图；图4为本技术所述的基于智能芯片的石油井下参数采集系统中RS485工业通信网络示意图。具体实施方式具体实施方式一、结合图1至图4说明本实施方式，基于智能芯片的石油井下参数采集系统，包括地面控制系统1、RS485工业通信网络2、地面捕捉器3和智能芯片4；首先由井下工具系统将智能芯片带入到井下，然后智能芯片4采集到井下参数后通过返排液将井下参数信息带入到地面，智能芯片4通过地面芯片捕捉器2时通过无线射频传输方式捕捉到井下参数信息，最后将参数信息通过RS485工业通信网络2传给地面控制系统1进行后续处理。结合图2说明本实施方式，所述智能芯片可制作成球形、圆柱形、或者其它所需形状。包括外壳5，集成在所述外壳5内部的第一射频线圈6、第一微处理器7、微电池8、传感器9和配重10；所述第一微处理7分别与第一射频线圈6、微电池8以及传感器9电性连接；所述外壳5采用耐热性高、隔热性强的陶瓷材料制造，所述第一微处理器7采用Mega328P核心处理芯片，微电池8采用二次锂电扣式电池。智能芯片投入到井下后，传感器9采集到石油井下参数，可采集压力、温度、特征码等基本井下参数。保存在微处理器7内；智能芯片返排到地面后，通过射频线圈6将参数传出；电池8为各用电器提供电力；配重10使第一射频线圈6保持最大磁通量方位；外壳5具有承受高压和绝热作用。结合图3说明本实施方式，所述地面捕捉器2包括金属管道法兰11、陶瓷管道12、第二射频线圈13、第二微处理器14。第二射频线圈13缠绕在陶瓷管道12外面；陶瓷管道12通过金属管道法兰11与金属管道相连。第二微处理器14接收射频线圈13捕获的电磁信号。本实施方式中，所述的地面捕捉器，可以在智能芯片随返排液流过时，通过无线射频技术读取智能芯片中携带的井下参数信息。所述地面捕捉器3的本体是一段陶瓷管，安装在返排液金属管道上。智能芯片4投入到井下采集参数后，返排到地面。地面捕捉器3捕捉到智能芯片4的信息后，通过RS485工业通信网络2无线传输给地面控制系统1。所述地面控制系统1是一台工业控制计算机，安装应用程序，通过RS485工业通信网络与第二射频线圈13连接。RS485工业通信网络基于ZIGBEE无线传输，建立地面捕捉器3和地面控制系统1的通讯联接。所述的地面控制系统1，自动实时接收地面捕捉器读取的智能芯片中携带的井下参数信息，将信息可视化显示和监控。结合图4说明本实施方式，所述RS485工业通信网络2包括USB/RS232模块15、RS232/RS485模块16、ZIGBEE接收模块17、ZIGBEE发送模块18、TTL/RS485模块19。地面捕捉器3将传给TTL/RS485模块19，再通过ZIGBEE发送模块18无线发送给ZIGBEE接收模块17，信息通过RS232/RS485模块16和USB/RS232模块15传送给地面控制系统1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于智能芯片的石油井下参数采集系统，包括地面控制系统(1)、RS485工业通信网络(2)、地面捕捉器(3)；其特征是：还包括智能芯片(4)；/n所述智能芯片(4)采集到井下参数后通过反排液带入地面，所述地面捕捉器(3)通过无线射频传输方式采集到井下参数信息并通过RS485工业通信网络(2)传输到地面控制系统；/n所述智能芯片(4)包括外壳(5)，集成在所述外壳(5)内部的第一射频线圈(6)、第一微处理器(7)、微电池(8)、传感器(9)和配重(10)；/n所述第一微处理器(7)分别与第一射频线圈(6)、微电池(8)以及传感器(9)电性连接；/n所述地面捕捉器(3)包括通过金属管道法兰(11)安装在金属管道上的陶瓷管道(12)，缠绕在陶瓷管道(12)外面的第二射频线圈(13)以及与所述第二射频线圈(13)连接的第二微处理器(14)。/n

【技术特征摘要】
1.基于智能芯片的石油井下参数采集系统，包括地面控制系统(1)、RS485工业通信网络(2)、地面捕捉器(3)；其特征是：还包括智能芯片(4)；
所述智能芯片(4)采集到井下参数后通过反排液带入地面，所述地面捕捉器(3)通过无线射频传输方式采集到井下参数信息并通过RS485工业通信网络(2)传输到地面控制系统；
所述智能芯片(4)包括外壳(5)，集成在所述外壳(5)内部的第一射频线圈(6)、第一微处理器(7)、微电池(8)、传感器(9)和配重(10)；
所述第一微处理器(7)分别与第一射频线圈(6)、微电池(8)以及传感器(9)电性连接；
所述地面捕捉器(3)包括通过金属管道法兰(11)安装在金属管道上的陶瓷管道(12)，缠绕在陶瓷管道(12)外面的第二射频线圈(13)以及与所述第二射频线圈(13)连接的第二微处理器(14)。


2.根据权利要求1所述的基于智能芯片的石油井下参数采集系统，其特征在于：智能芯片(4)为球形或圆柱形。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚晓峰，尚进，张鹏，刘大力，
申请(专利权)人：吉林中科博能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22