[發明專利]一種抽油機井井下數據傳輸裝置及方法

在審

• 申請號: 201710378595.8
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107060738A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 張鑫;師俊峰;劉猛;趙瑞東;張喜順;陳詩雯;張建軍;熊春明;陶珍;楊威
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝

1.一種抽油機井井下數據傳輸裝置，其特征在于，所述裝置包括：

位于預設井下位置的井下數據采集裝置、第一電源、可控閥及可控閥驅動器，以及位于預設井上位置的數據接收裝置、以及第二電源；

所述第一電源，與所述井下數據采集裝置和所述可控閥驅動器相連接，用于為所述井下數據采集裝置和所述可控閥驅動器提供電源；

所述井下數據采集裝置，用于采集井下數據，將采集的井下數據進行變換編碼得到脈沖信號以及將所述脈沖信號傳輸至所述可控閥驅動器；

所述可控閥驅動器，用于利用所述井下數據采集裝置傳輸的脈沖信號驅動可控閥；

所述可控閥，用于在所述可控閥驅動器的脈沖信號的控制下改變抽油桿應力，將所述脈沖信號以抽油桿應力對應的應力波的形式傳播；

所述數據接收裝置，用于接收應力波，將接收到的應力波轉換為相應的應力數據，以及將所述應力數據轉換為抽油機井井下數據；

所述第二電源，與所述數據接收裝置相連接，用于為所述數據接收裝置提供電源。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述井下數據采集裝置設置有：與采集的井下數據相對應的預設數量的參數傳感器和第一預設單片機，所述預設數量的參數傳感器分別與所述第一預設單片機的輸入管腳相連；

所述預設數量的參數傳感器，用于采集井下數據；

所述第一預設單片機，用于將采集的井下數據進行變換編碼得到脈沖信號，以及用于將所述脈沖信號傳輸至所述可控閥驅動器。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述預設數量的參數傳感器至少包括下述之一：

溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、含水率傳感器、加速度檢測單元、粘度傳感器、密度傳感器。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述可控閥設置有電磁推桿和抽油泵固定凡爾；

其中，所述電磁推桿在所述脈沖信號的驅動下前后移動來控制抽油泵固定凡爾工作狀態，在所述抽油泵固定凡爾工作狀態變化過程中抽油泵所承受液柱重量發生變化，所述抽油泵所承受液柱重量發生變化與抽油桿應力的變化相對應。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數據接收裝置包括：應力檢測模塊和應力轉換模塊；

所述應力檢測模塊，用于接收應力波，將所述接收到的應力波發送至所述應力轉換模塊；

所述應力轉換模塊，用于將接收到的應力波轉換為相應的應力數據，將所述應力數據轉換為抽油機井井下數據。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述預設井上位置包括：抽油井光桿和預設控制柜；

其中，所述應力檢測模塊位于所述抽油井光桿上，所述應力轉換模塊位于所述預設控制柜內。

7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述應力檢測模塊設置有第二預設單片機、應力檢測單元、加速度檢測單元以及無線發射模塊，所述應力檢測單元和所述加速度檢測單元與所述第二預設單片機的輸入口連接；所述無線發射模塊與所述第二預設單片機的串口相接；

所述應力檢測單元，用于檢測應力波，得到應力；

所述加速度檢測單元，用于檢測應力波，得到應力加速度；

所述第二預設單片機，用于將所述應力檢測單元和所述加速度檢測單元檢測到的應力波對應的應力和壓力加速度通過無線發射模塊發送至所述應力轉換模塊。

8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述應力轉換模塊設置有第三預設單片機和無線接收模塊；所述無線接收模塊與所述第三預設單片機的串口相接；

所述無線接收模塊，用于接收所述無線發射模塊發送的應力和應力加速度；

所述第三預設單片機，用于將所述無線接收模塊接收到的應力和應力加速度轉換為相應的應力數據和應力加速度數據，以及用于將應力數據和應力加速度數據轉換為相應的抽油機井井下數據。

9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預設井下位置包括：抽油泵下端連接的鋼管內。