基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统技术方案

本发明专利技术属于油田智能注水工艺领域，涉及一种基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统。所述系统包括可控起下指令发送与数据接收装置、井下中控装置、有缆式智能配水器、电缆穿越式封隔器和专用电缆；所述井下中控装置、有缆式智能配水器、电缆穿越式封隔器通过专用电缆连接；可控起下指令发送与数据接收装置与井下中控装置通过近距离无线传输方式进行数据与指令传输。本发明专利技术所述系统通过可控起下指令发送与数据接收装置在智能注水管柱中的上下运动来进行调控指令和注水信息的双向无线传输，满足注水井地面控制调节指令下传和井下注水信息上传的需求。井下注水信息上传的需求。井下注水信息上传的需求。

【技术实现步骤摘要】
基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统


[0001]本专利技术属于油田智能注水工艺领域，涉及一种基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统。

技术介绍

[0002]油田进入高含水开发后期，分注井数量日益增多，层系划分更细，注水井测调工作量增大；提高水驱开发质量对提高“三率”提出了更高的要求，对测试资料要求更加全面。
[0003]目前，国内分层注水技术主要包括活动式分层注水技术、测调一体化技术和有缆式分注技术。活动式分层注水技术需逐层进行水嘴投捞调配，钢丝起下频繁。测调一体化技术测试仪器与可调水嘴对接后可边测边调，井下数据上传采用有线传输方式。随着电子信息技术的发展，目前已开展了有缆式智能分注技术应用，该技术电缆常置井下，可以实时进行数据传输，但是作业过程中存在电缆磕碰、断脱的风险，影响信号传输。随着油田智能化、信息化的发展，迫切需要发展无线智能测调技术。
[0004]目前无线传输技术主要有：(1)随钻测量(MWD)、随钻测井(LWD)中已开展了泥浆压力脉冲传输技术、电磁波无线传输技术以及声波无线传输技术的研究；电磁波无线传输技术受井深和地质条件影响较大，应用范围受限；声波无线传输技术还处于试验研究阶段；与注水井相比，钻井用泥浆压力脉冲传输技术泥浆排量大。上述钻井中用的无线传输技术只能实现信号的上传；如中国专利申请CN111101927A公开了一种井下数据采集装置，包括上连接件、第一骨架、上抗压管、无线通信装置、第二骨架、下抗压管、传感器组件以及下连接件；上连接件与第一骨架固定连接，用于与其他井上设备连接；上抗压管套设在第一骨架外，上抗压管与所述第一骨架之间形成第一安装空间，用于安装无线通信装置；第二骨架与第一骨架固定连接，下抗压管套设在第二骨架外，下抗压管与第二骨架之间形成第二安装空间，用于安装传感器组件；第二骨架还与下连接件连接，下连接件用于与其他井下设备连接；第一骨架、第二骨架、上连接件和下连接件均为中空结构；该装置能够实时采集井下数据。
[0005](2)压控开关智能配水技术，能实现地面信息下传，井下信息无法上传；地面通过井下水嘴开度-压差-流量的对应关系进行换算。

技术实现思路

[0006]为了解决地面测调指令无线下传和井下上传信号无线上传问题，本专利技术通过对适用于注水井的无线双向传输技术研究，提供一种基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统。该系统通过可控起下指令发送与数据接收装置在智能注水管柱中的上下运动来进行调控指令和注水信息的双向无线传输，满足注水井地面控制调节指令下传和井下注水信息上传的需求。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统，其包括可
控起下指令发送与数据接收装置、井下中控装置、有缆式智能配水器、电缆穿越式封隔器和专用电缆；
[0009]所述井下中控装置、有缆式智能配水器、电缆穿越式封隔器通过专用电缆连接；可控起下指令发送与数据接收装置与井下中控装置通过近距离无线传输方式进行数据与指令传输。
[0010]优选地，可控起下指令发送与数据接收装置包括信号发送部件，信号接收部件，数据处理部件，数据存储部件，电源，运动控制部件，可溶加重部件，可换向拍动叶片。
[0011]进一步优选地，信号发送部件将地面准备下达的控制指令传递给井下中控装置；信号接收部件用于接收井下中控装置的数据；
[0012]数据处理部件对接收到的井下中控装置的数据进行处理；数据存储部件用于存储数据与控制指令；电源用于可控起下指令发送与数据接收装置的供电。
[0013]进一步优选地，运动控制部件根据可控起下指令发送与数据接收装置的状态控制可换向拍动叶片改变运动方向，实现可控起下指令发送与数据接收装置的下沉和上浮。
[0014]进一步优选地，可溶加重部件材质为可溶材料，用于确保可控起下指令发送与数据接收装置可以下入到井下中控装置的有效通信距离内，保证指令的下达与数据的读取。
[0015]优选地，井下中控装置包括数据发送部件，数据接收部件，数据处理部件和电源。
[0016]进一步优选地，数据发送部件将接收到的有缆式智能配水器的注水信息传递给可控起下指令发送与数据接收装置；数据接收部件接收可控起下指令发送与数据接收装置的控制指令和有缆式智能配水器的注水数据。
[0017]进一步优选地，数据处理部件将有缆式智能配水器的数据进行处理，并将实注信息与配注信息进行对比；电源主要用于井下中控装置与有缆式智能配水器供电。
[0018]本专利技术还提供以上所述系统进行配注与数据采集的方法，所述方法包括：需要调配时，可控起下指令发送与数据接收装置通过测试闸门下入，到达中控装置的有效通信距离内，通过无线传输方式将控制指令传递给中控装置，中控装置读取有缆式智能配水器的注水信息，并与目标值进行比较、调节，直至满足配注；调配完成后，井下中控装置将当前数据传给可控起下指令发送与数据接收装置，可控起下指令发送与数据接收装置进行存储，存储完毕，可控起下指令发送与数据接收装置返出，地面连接电脑读取可控起下指令发送与数据接收装置中的数据，完成调配；
[0019]需要采集井下注水数据时，可控起下指令发送与数据接收装置通过测试闸门下入，到达中控装置的有效通信距离内时，通过无线传输方式将读数指令发送给井下中控装置，中控装置读取有缆式智能配水器的注水信息，并传递给可控起下指令发送与数据接收装置，可控起下指令发送与数据接收装置进行数据存储，存储完毕，可控起下指令发送与数据接收装置返出，地面连接电脑读取可控起下指令发送与数据接收装置中的数据。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：
[0021](1)可控起下指令发送与数据接收装置包含可溶加重部件与可控运动调节部件，装置起下方便、可控，无需专门设备和车组；
[0022](2)可控起下指令发送与数据接收装置包含指令发送与数据接收部分，一次起下可以完成命令下传与数据读取；
[0023](3)通过无线传输方式进行近距离数据传输，有效传输距离阈值大，即使可控起下
装置在一定范围内浮动，也可以进行数据传输；
[0024](4)传输速率快，保证大量历史数据的高效传输；
[0025](5)井下中控装置可以调节有缆式智能配水器的任意开度。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0027]图1为本专利技术一实施例所述基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统示意图(下沉状态)；
[0028]图2为本专利技术一实施例所述基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统示意图(上浮状态)；
[0029]图3为本专利技术一实施例所述可控起下指令发送与数据接收装置(下入状态)示意图；
[0030]图4本专利技术一实施例所述井下中控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统，其特征在于，包括可控起下指令发送与数据接收装置、井下中控装置、有缆式智能配水器、电缆穿越式封隔器和专用电缆；所述井下中控装置、有缆式智能配水器、电缆穿越式封隔器通过专用电缆连接；可控起下指令发送与数据接收装置与井下中控装置通过近距离无线传输方式进行数据与指令传输。2.根据权利要求1所述基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统，其特征在于，可控起下指令发送与数据接收装置包括信号发送部件，信号接收部件，数据处理部件，数据存储部件，电源，运动控制部件，可溶加重部件，可换向拍动叶片。3.根据权利要求2所述基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统，其特征在于，信号发送部件将地面准备下达的控制指令传递给井下中控装置；信号接收部件用于接收井下中控装置的数据；数据处理部件对接收到的井下中控装置的数据进行处理；数据存储部件用于存储数据与控制指令；电源用于可控起下指令发送与数据接收装置的供电。4.根据权利要求2所述基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统，其特征在于，运动控制部件根据可控起下指令发送与数据接收装置的状态控制可换向拍动叶片改变运动方向，实现可控起下指令发送与数据接收装置的下沉和上浮。5.根据权利要求2所述基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统，其特征在于，可溶加重部件材质为可溶材料，用于确保可控起下指令发送与数据接收装置可以下入到井下中控装置的有效通信距离内，保证指令的下达与数据的读取。6.根据权利要求1所述基于近距离无线通信的井下配注控制与数据采集系统，其特征在于，井下中控装置包括数据发送部件，数据接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗钢，孙德旭，张凯，郭慧，孙金峰，罗杨，王鹏飞，王鹏，谭云贤，张小玫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：