[發明專利]井下壓裂數據無線傳輸裝置

有效

• 申請號: 201711468373.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107989602B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 劉濤;朱禮斌;楊先輝;雷鵬;華瑩
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B47/18
• 分類號: E21B47/18;E21B43/26
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 劉美甜

本發明公開了一種井下壓裂數據無線傳輸裝置，包括命令標簽、地面信息球數據讀取裝置、安裝在井口的標簽投遞裝置和信息球捕獲裝置、安裝在連續油管上的電機控制及投球短節、主控通信短節、數據采集短節和電池組；標簽投遞裝置用于將命令標簽投入套管內；電機控制及投球短節通過采用互感電源輸出單元和無線通信單元實現球倉內信息球數據的存儲，當存滿時，電機帶動球倉平動，信息球進入環空，返排到地面；數據采集短節用于采集地底壓力、溫度數據；主控制短節用于接收命令標簽的指令，并按其指令控制互感電源輸出單元、無線通信單元、電機的工作。該裝置能實現井下數據的無線傳輸，在對壓裂效果進行準確的實時監測的條件下，節省人力、物力。

技術領域

本發明涉及石油壓裂、測試技術領域，特別是涉及一種井下壓裂數據無線傳輸裝置。

背景技術

隨著油田開發的逐漸深入，為了使油氣井穩產增產，需要對地層進行改造，壓裂是提高油氣田開發能力的重要技術手段。壓裂過程中動態壓力值和溫度的監測技術，對研究壓裂工藝機理、了解儲層物性、評價壓裂施工效果等具有重要意義。在施工過程中由于排量、液體粘度和砂比的變化會引起沿程摩阻和液柱重量的變化，將導致地表壓力波動較大，難以獲得準確的壓力資料，如果在試井過程中將井底壓力計測試數據采用無線遙測技術傳輸到地面，測試人員可以直接根據井底情況，及時采取各種措施，調整測試工作程序，保證資料錄取全面準確，解決測試的盲目性，減少測試開關井操作判斷的失誤和返工，提高一次性測試成功率，可以有效的縮短試井的時間及成本，進而提高油氣開采的產量，但是目前尚沒有應用方便，實用性高的無線傳輸方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種井下壓裂數據無線傳輸裝置，其通過信息球為數據載體，以鉆井液為信息球的運載媒介，實現井下數據的無線傳輸，在對壓裂效果進行準確的實時監測的條件下，節省人力、物力，縮短工作時間。

為此，本發明的技術方案如下：

一種井下壓裂數據無線傳輸裝置，包括命令標簽、地面信息球數據讀取裝置、安裝在井口的標簽投遞裝置和信息球捕獲裝置、安裝在連續油管上的電機控制及投球短節、主控通信短節、數據采集短節和電池組；

所述地面信息球數據讀取裝置與服務器連接，能向其傳輸讀取的數據；

所述電池組分別與所述電機控制及投球短節、主控通信短節、數據采集短節內的用電設備連接，為其供電；

所述標簽投遞裝置用于將所述命令標簽投入套管內；

所述電機控制及投球短節包括短節I、信息球、球倉、驅動電機、螺桿、互感電源輸出單元和無線通信單元；所述互感電源輸出單元和無線通信單元并列設置于所述短節I的側壁上，標記該位置為A，在A位置的上方或下方設置有開口，所述開口的尺寸大于信息球的直徑；所述球倉有多個，一字排開，設置于A位置側的短節I內；所述球倉與短節I的側壁相切處為開口，并在此處設置有密封墊；所述球倉底部設有螺紋，該螺紋與螺桿相匹配，能將螺桿的轉動轉化成球倉的平動，所述螺桿安裝在所述驅動電機上；前一個球倉移動到開口的位置時，后一球倉正對所述互感電源輸出單元和無線通信單元；所述球倉中均放置有一個信息球；所述信息球包括殼體，以及設置于所述殼體內的數據接收模塊、數據輸出模塊、互感電源及存儲模塊；

所述數據采集短節包括短節III、安裝在短節內的壓力傳感器和溫度傳感器；

所述主控通信短節包括短節II、設置于短節II內的主控采集單元、標簽命令控制器、存儲單元和電機驅動單元；所述主控采集單元分別與標簽命令控制器、存儲單元、電機驅動單元、互感電源輸出單元、無線通信單元、壓力傳感器、溫度傳感器連接；