[發(fā)明專利]動態(tài)壓力檢測的注水井壓力脈沖通信裝置、系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010137876.6
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111271053B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 華陳權(quán);闞京龍;李彬;姚漢秋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B47/12;E21B43/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 何少巖

本發(fā)明提供了一種動態(tài)壓力檢測的注水井壓力脈沖通信裝置、系統(tǒng)及方法，涉及壓力脈沖通信的技術(shù)領(lǐng)域，當(dāng)?shù)谝幻}沖發(fā)生器接收到上位機(jī)發(fā)送的控制信號時，將控制信號調(diào)制成負(fù)壓壓力波信號通過注水井的通道發(fā)送至第一壓電式動態(tài)壓力傳感器，單片機(jī)接收到負(fù)壓壓力波信號后將與負(fù)壓壓力波信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至第二脈沖發(fā)生器后，由第二脈沖發(fā)生器將數(shù)據(jù)信息調(diào)整成正壓壓力波信號發(fā)送至第二壓電式動態(tài)壓力傳感器，耦合器對正壓壓力波信號進(jìn)行去耦處理后，將其發(fā)送至上位機(jī)獲取數(shù)據(jù)信息，能夠通過第一壓電式動態(tài)壓力傳感器和第二壓電式動態(tài)壓力傳感器進(jìn)行信號的接收，有效實(shí)現(xiàn)地面與井下的信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，進(jìn)而提高了用戶的使用體驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓力脈沖通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種動態(tài)壓力檢測的注水井壓力脈沖通信裝置、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

油田投入生產(chǎn)后，隨著開采時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，這會使油層壓力不斷地下降，油層壓力下降會導(dǎo)致地下原油大量脫氣，粘度增加，使得油田產(chǎn)量大大減少。為了保持或提高油層壓力，實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，需要注水井對油層進(jìn)行注水。

但是，由于油層具有非均質(zhì)性以及地層吸水能力變化等因素影響，導(dǎo)致難以滿足油田精細(xì)分層注水需要，長此以往，油井就會出現(xiàn)產(chǎn)量下降的問題，因此，為了避免上述問題的出現(xiàn)需要實(shí)現(xiàn)地面與井下的通信來獲取井下壓力等參數(shù)信息是非常重要的。

然而，由于注水過程中的流體流通直徑小、流量小的特點(diǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)生的壓力脈沖幅值小，現(xiàn)有地面和井下信息傳輸裝置不容易對上述壓力脈沖進(jìn)行檢測，容易造成測量數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象，影響通信的準(zhǔn)確性，進(jìn)而降低了用戶的使用體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種動態(tài)壓力檢測的注水井壓力脈沖通信裝置、系統(tǒng)及方法，以緩解上述技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種動態(tài)壓力檢測的注水井壓力脈沖通信裝置，其中，該裝置包括依次通訊連接的第一脈沖發(fā)生器、測控儀器、第二脈沖發(fā)生器和數(shù)據(jù)處理模塊，測控儀器包括通訊連接的第一壓電式動態(tài)壓力傳感器和單片機(jī)，數(shù)據(jù)處理模塊包括通訊連接的第二壓電式動態(tài)壓力傳感器和耦合器，第一脈沖發(fā)生器還與第一壓電式動態(tài)壓力傳感器連接，第二脈沖發(fā)生器還與單片機(jī)和第二壓電式動態(tài)壓力傳感器連接，第一脈沖發(fā)生器和耦合器還與上位機(jī)連接，其中，第一脈沖發(fā)生器和數(shù)據(jù)處理模塊安裝在地面上注水井的通道內(nèi)，測控儀器和第二脈沖發(fā)生器均安裝在地面下注水井的通道內(nèi)；第一脈沖發(fā)生器用于接收上位機(jī)發(fā)送的控制信號，并將控制信號調(diào)制成負(fù)壓壓力波信號通過注水井的通道發(fā)送至第一壓電式動態(tài)壓力傳感器；單片機(jī)用于接收第一壓電式動態(tài)壓力傳感器發(fā)送的負(fù)壓壓力波信號，并將與負(fù)壓壓力波信號對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至第二脈沖發(fā)生器；第二脈沖發(fā)生器用于將數(shù)據(jù)信息調(diào)整成正壓壓力波信號發(fā)送至第二壓電式動態(tài)壓力傳感器；耦合器用于接收第二壓電式動態(tài)壓力傳感器發(fā)送的正壓壓力波信號，并對正壓壓力波信號進(jìn)行去耦處理，將去耦處理后的正壓壓力波信號發(fā)送至上位機(jī)，以獲取數(shù)據(jù)信息。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，該裝置還包括與單片機(jī)連接的數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊安裝在注水井中注水層的下方；數(shù)據(jù)采集模塊用于接收單片機(jī)根據(jù)負(fù)壓壓力波信號生成的數(shù)據(jù)采集指令，并根據(jù)數(shù)據(jù)采集指令進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的采集。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，該裝置還包括與第一脈沖發(fā)生器連接的繼電器；繼電器用于根據(jù)控制信號觸發(fā)第一脈沖發(fā)生器啟動。

結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，第一脈沖發(fā)生器為負(fù)壓脈沖發(fā)生器。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，該裝置還包括與第一壓電式動態(tài)壓力傳感器連接的電源模塊；電源模塊用于為第一壓電式動態(tài)壓力傳感器提供電能。

結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，電源模塊為恒流源。