本实用新型专利技术涉及一种井下通讯装置，包括壳体，所述壳体与井下的泵体之间形成密闭空间；其中：所述泵体通过杆体与举升设备连接；所述壳体设置有用于通过改变所述举升设备的负载以传输信息的阀体，其中，所述阀体按照能够使得所述密闭空间与外界连通或隔离从而改变所述杆体承受的作用力的方式设置。通过该设置方式，本实用新型专利技术利用举升设备的工况传输信号，而不是利用杆体、泵体、第二套管等井下设施传输电磁波信号。由于没有采用电磁波作为信息的载体，因此不需要通过井下流体或者井下套管传输信号，进而避免井下传输衰减和干扰较大的缺陷，提高了地面与井下无线通信的可靠性和稳定性。性。性。
【技术实现步骤摘要】
一种井下通讯装置
[0001]本技术涉及井下能源开采通信
，尤其涉及一种井下通讯装置。
技术介绍
[0002]由于国内油田普遍具有多层、非均质性特点，为保证油田能够被充分地开采，采油井下的数据监测和信息传输显得非常重要。具体而言，井下与地面的信息传输是测井、钻井以及采油等领域的重要研究项目，对石油资源的勘探与开发、探明油层的地质结构、测试油井的状态以及保持对资源的可持续利用都有着重要的意义。
[0003]现阶段井下通信可以采用有线与无线两种方式。
[0004]有线方式为采用电力载波或者光载波的形式进行通信。但是有缆数字式检测通信工艺需在油管内或外捆绑缆线施工，存在现场施工作业复杂、施工效率低、带压作业难度大等问题。
[0005]无线方式为采用无线电磁波、声波、井筒流体等载体进行通信。此外，还可以利用开采设备本身作为信号传输的介质。例如，公开号为CN209942809U的中国专利文献公开一种基于金属空芯波导的随钻通信装置，通过对钻杆内部进行结构设计，挖孔镀层，使续接钻杆内孔成为金属空芯波导，再以太赫兹光波为传输载体传输井下数据。例如，公开号为CN202810837U的中国专利文献公开一种油井井下无线通讯装置，包括井上编码装置和井下解码装置，井上编码装置通过油井套管中的压力脉冲和井下解码装置传递通讯数据。该通讯装置通过编解码装置和在油井套管中传递的压力脉冲实现无线通信。
[0006]然而，由于井筒内包含泥浆、水垢、油、水以及气泡，因此井筒内的流体在大部分情况下处于非均匀状态，并且由于地层、钻柱和油层等因素影响，上述通信方式存在可靠性差、传输距离短、不易维修更换等缺陷。
[0007]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本技术不具备这些现有技术的特征，相反本技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0008]现阶段关于能源开采领域的井下与地面通信，通常采用电磁波作为信息传输的载体，以井下套管内的流体或者井下设备本身作为传输介质。然而，一方面由于井下介质成分较多，地层和油层特性分布复杂，存在不均匀的情况；另一方面由于井下恶劣的高温和高压环境，电磁波在井下传输时衰减和干扰很大，信号传输到地面或者井下时极其微弱，并且大地背景噪声和井下的高频/低频干扰，使得信号的准确提取存在很大的困难，即使采用超低频电磁波进行通信，噪声也很难滤除。进一步地，相对于在井下或地面设置无线通信模块，以无线电磁波作为信息传输的载体，由于衰减和干扰，其无法实现远距离传输。
[0009]针对以上问题，本技术提供一种井下通讯装置，包括：
[0010]壳体，所述壳体与井下的泵体之间形成密闭空间。所述泵体通过杆体与举升设备连接。所述壳体设置有用于通过改变所述举升设备的负载以传输信息的阀体。所述阀体按照能够使得所述密闭空间与外界连通或隔离从而改变所述杆体承受的作用力的方式设置。
[0011]本技术还提供一种井下通讯装置，包括壳体。所述壳体通过杆体与举升设备连接。所述壳体内设置有用于通过识别所述杆体运动状态以获取信息的发电元件。优选地，发电元件还可以用于通过改变所述举升设备的负载，从而传输信息。所述发电元件包括转子。所述转子按照能够随所述杆体的往复运动而转动的方式设置。
[0012]根据一种优选实施方式，泵体包括第一凡尔和第二凡尔。所述壳体设置于所述第二凡尔朝向井底一侧。或者，所述壳体设置于第一凡尔与第二凡尔之间。
[0013]根据一种优选实施方式，所述壳体内的阀体和泵体内的第二凡尔分别与密闭空间连通。
[0014]根据一种优选实施方式，所述壳体内的阀体以及泵体内的第一凡尔和第二凡尔分别与密闭空间连通。
[0015]根据一种优选实施方式，所述壳体设置于第二套管内。所述第二套管设置有工作油口。所述壳体设置有能够与所述工作油口和密闭空间连通的第一通道。
[0016]根据一种优选实施方式，所述壳体设置有供所述杆体插入的第二通道。
[0017]根据一种优选实施方式，所述杆体的端部设置有丝杠。所述壳体内的转子按照能够环绕所述丝杠的方式设置。
[0018]根据一种优选实施方式，所述壳体内设置有与阀体或发电元件电连接的控制单元。
[0019]根据一种优选实施方式，所述壳体内设置有用于封堵第二通道以能够与泵体形成密闭空间的丝堵。
[0020]本技术的有益技术效果是以下一项或多项：
[0021]1、相比国内油田常规的按月测试示工图和动液面或通过电缆监测井下数据，仅需在泵体连接本技术的井下通讯装置，通过在地面监测举升设备的负载变化就能实现井下向地面的信息传输，不需要下入电缆，具有效率高、节约人力物力、结构简单、现场施工简便、成本低、可带压作业等特点，应用前景广阔；
[0022]2、本技术通过打开或关闭阀体方式改变举升设备的负载，即通过阀体改变泵体对杆体往复运动时承受的作用力，最终表现为举升设备负载的变化，相当于利用举升设备的工况传输信号，而不是利用杆体、泵体、第二套管等井下设施传输电磁波信号。由于没有采用电磁波作为信息的载体，因此不需要通过井下流体或者井下套管传输信号，进而避免井下传输衰减和干扰较大的缺陷，提高了地面与井下无线通信的可靠性和稳定性；
[0023]3、通过本技术提供的井下通讯装置能够将井下参数的实时传输至地面，从而实时优化采油井的采油工艺参数，有效解决采油井供排不协调等问题，同时显著提高系统效率和使用寿命，并且能够最大限度地挖掘油井潜力。而且为实现采油井的数字化精细开发、油气田数字化转型和效益开发提供基础技术保障，为智慧油田建设提供大数据支持。
附图说明
[0024]图1是本技术井下通讯装置的一种优选实施方式的井下设置示意图；
[0025]图2是本技术井下通讯装置的一种优选实施方式的结构示意图；
[0026]图3是本技术井下通讯装置的另一种优选实施方式的结构示意图；
[0027]图4是本技术发电元件的一种优选实施方式的结构示意图。
[0028]附图标记列表
[0029]100：井下通讯装置
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200：泵体
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300：密闭空间
[0030]400：杆体
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500：举升设备
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600：第一套管
[0031]700：第二套管
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800：油层
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101：壳体
[0032]102：阀体
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103：工作油口
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104：发电元件
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种井下通讯装置，其特征在于，包括：壳体(101)，所述壳体(101)与井下的泵体(200)之间形成密闭空间(300)；其中：所述泵体(200)通过杆体(400)与举升设备(500)连接；所述壳体(101)设置有用于通过改变所述举升设备(500)的负载以传输信息的阀体(102)，其中，所述阀体(102)按照能够使得所述密闭空间(300)与外界连通或隔离从而改变所述杆体(400)承受的作用力的方式设置。2.一种井下通讯装置，其特征在于，包括壳体(101)，其中：所述壳体(101)通过杆体(400)与举升设备(500)连接；所述壳体(101)内设置有用于通过识别所述杆体(400)运动状态以获取信息或通过改变所述举升设备(500)的负载以传输信息的发电元件(104)，其中，所述发电元件(104)包括转子(1042)，所述转子(1042)按照能够随所述杆体(400)的往复运动而转动的方式设置。3.根据权利要求1或2所述的井下通讯装置，其特征在于，泵体(200)包括第一凡尔(201)和第二凡尔(202)，其中，所述壳体(101)设置于所述第二凡尔(202)朝向井底一侧；或者所述壳体(101)设置于第一凡尔(201)与第二凡尔(202)之间。4.根据权利要求1或2所述的井下通讯装置，其特征在于，所述壳体(101)内的阀体(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，梁琦，郑海渊，董凯，王爱国，刘小旺，
申请(专利权)人：河北中清永晟石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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