[發(fā)明專利]一種高耐久可回讀的無(wú)線射頻井下多層測(cè)試管柱

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110047643.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112855117A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程曉剛;徐健;劉剛;程紹鵬;徐月強(qiáng);王樹(shù)申;李德東;李光;姜楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大慶油田有限責(zé)任公司;中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 大慶知文知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23115
• 代理人: 馬微

本發(fā)明涉及井下多層測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及是一種高耐久可回讀的無(wú)線射頻井下多層測(cè)試管柱。該管柱包括：封隔器、智能開(kāi)關(guān)閥、射頻標(biāo)簽、射頻標(biāo)簽收集器、回讀儀；封隔器和智能開(kāi)關(guān)閥連接組成壓力測(cè)試單元，壓力測(cè)試單元的數(shù)量與油藏內(nèi)的地層數(shù)量相匹配；智能開(kāi)關(guān)閥包括供電總成、測(cè)控動(dòng)力總成、開(kāi)關(guān)閥閥口；測(cè)控動(dòng)力總成包括控制單元、無(wú)線通信單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、增力單元、傳動(dòng)單元、磁性開(kāi)關(guān)和溫壓測(cè)量單元；本發(fā)明提供的高耐久可回讀的無(wú)線射頻井下多層測(cè)試管柱能夠提高作業(yè)效率，降低作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)；大幅延長(zhǎng)電池組的使用壽命，提高了測(cè)試管柱的可靠性與耐久性；并且能夠?qū)崟r(shí)掌握井下?tīng)顟B(tài)，確保生產(chǎn)安全和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及井下多層測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及是一種高耐久可回讀的無(wú)線射頻井下多層測(cè)試管柱。

背景技術(shù)

目前地層測(cè)試采用提放式或壓控式測(cè)試器實(shí)現(xiàn)多次開(kāi)關(guān)井，一趟管柱只能測(cè)試單層。若需同一口井多層流動(dòng)測(cè)試求產(chǎn)，必須多次起下管柱進(jìn)行逐層單卡測(cè)試求產(chǎn)，存在施工周期長(zhǎng)、成本高、效率低等問(wèn)題。因此需要對(duì)井下進(jìn)行分層測(cè)試、分層控制。目前所采用的井下分層測(cè)試技術(shù)主要包括有纜地面直讀技術(shù)與井下存儲(chǔ)式測(cè)試技術(shù)兩類。有纜地面直讀技術(shù)存在安全風(fēng)險(xiǎn)大、測(cè)試時(shí)間短、測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問(wèn)題，因此井下存儲(chǔ)式測(cè)試技術(shù)是現(xiàn)有應(yīng)用最為廣泛的分層測(cè)試技術(shù)方法。

井下存儲(chǔ)式測(cè)試技術(shù)通過(guò)在井下投放測(cè)試帶有多級(jí)封隔器的測(cè)試管柱達(dá)到分層控制的目的，目前井下儲(chǔ)存式測(cè)試管柱所采用的智能開(kāi)關(guān)大多為定時(shí)觸發(fā)，即根據(jù)投放所需時(shí)間對(duì)智能開(kāi)關(guān)的打開(kāi)動(dòng)作時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，并根據(jù)工作時(shí)間對(duì)關(guān)閉動(dòng)作的時(shí)間進(jìn)行設(shè)定，從而完成在井下的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。采用這種方式難以保證管柱的領(lǐng)過(guò)動(dòng)作，當(dāng)井下情況發(fā)生變化時(shí)，無(wú)法及時(shí)獲得井下的參數(shù)變化，也無(wú)法對(duì)管柱進(jìn)行調(diào)整；只能將測(cè)試管柱打撈后對(duì)其內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取分析。采用無(wú)線射頻的方法能夠解決管柱在井下無(wú)法靈活調(diào)控的問(wèn)題。通過(guò)投放射頻標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崟r(shí)對(duì)地層的各智能開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，且不同地層的智能開(kāi)關(guān)具有不同的地址代碼保證了不會(huì)發(fā)生信號(hào)誤傳。然而現(xiàn)有基于無(wú)線射頻識(shí)別通信技術(shù)的分壓分測(cè)工藝管柱由于智能開(kāi)關(guān)始終保持可通訊的狀態(tài)，對(duì)供電單元的能量消耗大，待機(jī)時(shí)間短，同時(shí)井下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)只能在打撈后才可以進(jìn)行讀取，無(wú)法實(shí)時(shí)獲得井下的參數(shù)變化，一旦井下發(fā)生異常，需多次投放、打撈才能對(duì)井下的異常狀況進(jìn)行排查。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明提供了一種高耐久可回讀的無(wú)線射頻井下多層測(cè)試管柱，以克服現(xiàn)有技術(shù)中基于無(wú)線射頻識(shí)別通信技術(shù)的分壓分測(cè)工藝管柱供電單元的能量消耗大，待機(jī)時(shí)間短，無(wú)法實(shí)時(shí)獲得井下的參數(shù)變化，無(wú)法實(shí)時(shí)掌握井下異常等缺陷。

（二）技術(shù)方案

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高耐久可回讀的無(wú)線射頻井下多層測(cè)試管柱，包括：

封隔器、智能開(kāi)關(guān)閥、射頻標(biāo)簽、射頻標(biāo)簽收集器、回讀儀；

所述封隔器和智能開(kāi)關(guān)閥連接組成壓力測(cè)試單元，所述壓力測(cè)試單元的數(shù)量與油藏內(nèi)的地層數(shù)量相匹配；

智能開(kāi)關(guān)閥包括供電總成、測(cè)控動(dòng)力總成、開(kāi)關(guān)閥閥口；

所述供電總成內(nèi)置高溫電池組及電源管理模塊，為井下電控系統(tǒng)供電；

測(cè)控動(dòng)力總成包括控制單元、無(wú)線通信單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元、增力單元、傳動(dòng)單元、磁性開(kāi)關(guān)和溫壓測(cè)量單元；

射頻標(biāo)簽，與測(cè)控動(dòng)力總成中的無(wú)線通信單元通過(guò)電信號(hào)連接，射頻標(biāo)簽在井口投放后，射頻標(biāo)簽對(duì)各層智能開(kāi)關(guān)閥的動(dòng)作進(jìn)行控制，所述每層智能開(kāi)關(guān)閥內(nèi)部單獨(dú)設(shè)置一個(gè)專屬地址代碼，各層中的智能開(kāi)關(guān)閥只接收與本層地址代碼相同的指令信號(hào)；無(wú)線通信單元接收到射頻標(biāo)簽的信號(hào)后，將指令傳遞至控制單元，并由控制單元帶動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元輸出力矩，經(jīng)增力單元提升后，再經(jīng)過(guò)傳動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)-平動(dòng)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而對(duì)開(kāi)關(guān)閥閥口的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)；

無(wú)線通信單元，能夠接收射頻標(biāo)簽的指令信號(hào)，同時(shí)能夠向回讀儀發(fā)射包含井下測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號(hào)；無(wú)線通信單元所傳輸?shù)男盘?hào)均包含各層的地址代碼；