[發(fā)明專利]一種抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710378595.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107060738A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?chǎng)?/a>;師俊峰;劉猛;趙瑞東;張喜順;陳詩(shī)雯;張建軍;熊春明;陶珍;楊威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/12
• 分類號(hào): E21B47/12
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法。

背景技術(shù)

在油氣勘探過(guò)程中，為保證抽油機(jī)井生產(chǎn)穩(wěn)定，油田現(xiàn)場(chǎng)通常會(huì)根據(jù)一些井下數(shù)據(jù)來(lái)掌握井下的真實(shí)生產(chǎn)狀況，這些井下數(shù)據(jù)可以包括溫度、壓力、流量、分層含水率等，它們對(duì)于調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)、預(yù)測(cè)抽油機(jī)井工況具有重要意義。

現(xiàn)有技術(shù)中，獲取井下數(shù)據(jù)通常采用傳統(tǒng)的電纜測(cè)試技術(shù)，具體的，可以包括：將數(shù)據(jù)采集裝置通過(guò)電纜從井口下入，然后通過(guò)電纜將數(shù)據(jù)采集裝置采集的井下數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄凇，F(xiàn)有的這種技術(shù)單井費(fèi)用高，且由于油套環(huán)形空間有限，下入的電纜易斷，存在較大的局限性，不能有效的進(jìn)行井下數(shù)據(jù)的采集。

因此，現(xiàn)有技術(shù)亟需一種抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)傳輸方法，可以有效準(zhǔn)確的獲取抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)，保證抽油機(jī)井生產(chǎn)穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法，可以有效準(zhǔn)確的獲取抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以掌握抽油機(jī)井真實(shí)生產(chǎn)狀況，保證抽油機(jī)井生產(chǎn)穩(wěn)定。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑某橛蜋C(jī)井井下數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)傳輸裝置，所述裝置包括：

位于預(yù)設(shè)井下位置的井下數(shù)據(jù)采集裝置、第一電源、可控閥及可控閥驅(qū)動(dòng)器，以及位于預(yù)設(shè)井上位置的數(shù)據(jù)接收裝置、以及第二電源；

所述第一電源，與所述井下數(shù)據(jù)采集裝置和所述可控閥驅(qū)動(dòng)器相連接，用于為所述井下數(shù)據(jù)采集裝置和所述可控閥驅(qū)動(dòng)器提供電源；

所述井下數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集井下數(shù)據(jù)，將采集的井下數(shù)據(jù)進(jìn)行變換編碼得到脈沖信號(hào)以及將所述脈沖信號(hào)傳輸至所述可控閥驅(qū)動(dòng)器；

所述可控閥驅(qū)動(dòng)器，用于利用所述井下數(shù)據(jù)采集裝置傳輸?shù)拿}沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)可控閥；

所述可控閥，用于在所述可控閥驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)的控制下改變抽油桿應(yīng)力，將所述脈沖信號(hào)以抽油桿應(yīng)力對(duì)應(yīng)的應(yīng)力波的形式傳播；

所述數(shù)據(jù)接收裝置，用于接收應(yīng)力波，將接收到的應(yīng)力波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的應(yīng)力數(shù)據(jù)，以及將所述應(yīng)力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)；

所述第二電源，與所述數(shù)據(jù)接收裝置相連接，用于為所述數(shù)據(jù)接收裝置提供電源。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述井下數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置有：與采集的井下數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)數(shù)量的參數(shù)傳感器和第一預(yù)設(shè)單片機(jī)，所述預(yù)設(shè)數(shù)量的參數(shù)傳感器分別與所述第一預(yù)設(shè)單片機(jī)的輸入管腳相連；

所述預(yù)設(shè)數(shù)量的參數(shù)傳感器，用于采集井下數(shù)據(jù)；

所述第一預(yù)設(shè)單片機(jī)，用于將采集的井下數(shù)據(jù)進(jìn)行變換編碼得到脈沖信號(hào)，以及用于將所述脈沖信號(hào)傳輸至所述可控閥驅(qū)動(dòng)器。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)數(shù)量的參數(shù)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(cè)單元、粘度傳感器、密度傳感器。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述可控閥設(shè)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(hào)的驅(qū)動(dòng)下前后移動(dòng)來(lái)控制抽油泵固定凡爾工作狀態(tài)，在所述抽油泵固定凡爾工作狀態(tài)變化過(guò)程中抽油泵所承受液柱重量發(fā)生變化，所述抽油泵所承受液柱重量發(fā)生變化與抽油桿應(yīng)力的變化相對(duì)應(yīng)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)接收裝置包括：應(yīng)力檢測(cè)模塊和應(yīng)力轉(zhuǎn)換模塊；

所述應(yīng)力檢測(cè)模塊，用于接收應(yīng)力波，將所述接收到的應(yīng)力波發(fā)送至所述應(yīng)力轉(zhuǎn)換模塊；

所述應(yīng)力轉(zhuǎn)換模塊，用于將接收到的應(yīng)力波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的應(yīng)力數(shù)據(jù)，將所述應(yīng)力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為抽油機(jī)井井下數(shù)據(jù)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述預(yù)設(shè)井上位置包括：抽油井光桿和預(yù)設(shè)控制柜；

其中，所述應(yīng)力檢測(cè)模塊位于所述抽油井光桿上，所述應(yīng)力轉(zhuǎn)換模塊位于所述預(yù)設(shè)控制柜內(nèi)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述應(yīng)力檢測(cè)模塊設(shè)置有第二預(yù)設(shè)單片機(jī)、應(yīng)力檢測(cè)單元、加速度檢測(cè)單元以及無(wú)線發(fā)射模塊，所述應(yīng)力檢測(cè)單元和所述加速度檢測(cè)單元與所述第二預(yù)設(shè)單片機(jī)的輸入口連接；所述無(wú)線發(fā)射模塊與所述第二預(yù)設(shè)單片機(jī)的串口相接；

所述應(yīng)力檢測(cè)單元，用于檢測(cè)應(yīng)力波，得到應(yīng)力；

所述加速度檢測(cè)單元，用于檢測(cè)應(yīng)力波，得到應(yīng)力加速度；

所述第二預(yù)設(shè)單片機(jī)，用于將所述應(yīng)力檢測(cè)單元和所述加速度檢測(cè)單元檢測(cè)到的應(yīng)力波對(duì)應(yīng)的應(yīng)力和壓力加速度通過(guò)無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)送至所述應(yīng)力轉(zhuǎn)換模塊。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述應(yīng)力轉(zhuǎn)換模塊設(shè)置有第三預(yù)設(shè)單片機(jī)和無(wú)線接收模塊；所述無(wú)線接收模塊與所述第三預(yù)設(shè)單片機(jī)的串口相接；