深井無動力數據傳輸裝置的製作方法

2023-12-09 23:23:36 1

專利名稱：深井無動力數據傳輸裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及的一種深井無動力數據傳輸裝置，屬於石油開採行業或者試油行業將
井下流動壓力、靜止壓力、壓力梯度、壓力恢復曲線、壓力降落曲線以及溫度曲線、幹擾和脈 衝試井曲線等參數數據實時傳輸到地面控制與數據採集設備上的一種裝置。
二背景技術：
目前，國內油田用於探測井下溫度與壓力參數的方法很多，但數據傳輸途徑只有 三種其一是採集後在井下儲存，待壓力計和溫度計提出地面再處理獲得數據；其二是把 壓力計和溫度計與線纜相連下入井下，進行實時有線直讀採集；這兩種方式都存在施工復 雜、受井況限制、工程成本高、效率低下等缺點。其三是通過將在井下測得的流動參數通過 無線發射裝置傳輸到地面，但是無線信號在井下油液中衰減很快，這種方法無法實時測得 1800米甚至更深井下的溫度及壓力等參數數據。顯然，這些方法對於及時了解井下動態，及 時採取工藝措施以提高工作效率和生產效益是一重大技術障礙。
三
發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠實時測量1800米甚至更深井下油液流動參數數 據的深井無動力數據傳輸裝置。 本發明是這樣實現的深井無動力數據傳輸裝置包括地面控制與數據採集設備和 置於油液中的油液參數採集傳輸設備。其中油液參數採集傳輸設備包括空心管及其內部 的其他部件。空心管自下而上依次設置為控制艙、集油艙、集線艙和浮子艙；其中控制艙安 裝有信號處理器，信號處理器與浸於油液中的傳感器相連；其中集油艙通過漏油孔與集線 艙連通；其中集線艙安裝有放線機構；且所述的集線艙和集油艙除通過漏油孔相通外，整 體密封；其中浮子艙內具有由浮子及其內部安裝的無線信號發射器組成的浮子系統；且浮 子艙還具有油門；信號線一端連接信號處理器、另一端經過放線機構與無線信號發射器相 連。 本發明的有益效果是本發明專門設置一個集線艙，在裝置工作前將信號線纏繞 在集線艙內的繞線輪上，並通過安裝於集線艙內的放線機構實現放線，這種方法由於不鋪 設線纜，施工簡單，作業成本低，適用於各種井況，不受限制；集線艙內的放線機構與浮子艙 內的無線信號發射器相配合，實現了測量參數數據信號在油液和空氣兩種不同介質中的傳 輸，發揮了各自的優勢，擴大了測量參數數據信號的傳輸距離。浮子艙中的浮子既是承載無 線信號發射器的載體，又在放線時起到了提供動力的作用。集油艙用於暫存可能出現的漏 油，改善了放線機構的工作環境，減小了放線時的阻力。地面控制與數據採集設備完成測 量參數數據信號的採集並可對井下信號處理器進行相應的控制。本發明結構簡單，構思精 巧，可用於試油行業或石油開採行業，為油田評價和制定油田開發方案提供所必須的試油 資料。四

圖1為本發明深井無動力數據傳輸裝置工作示意圖。 圖2為本發明深井無動力數據傳輸裝置中的油液參數採集傳輸設備結構示意圖。
圖中標號名稱l.空心管，2.無線信號發射器，3.浮子，4.油門，5.旋轉軸，6.支 座，7.繞線輪，8.軸承，9.支座，IO.信號線保護管，ll.控制艙隔離板，12.傳感器，13.信號 處理器，14.放油導流板，15.控制艙隔離板，16.放油孔螺釘，17.漏油孔，18.滑輪，19.滑 塊，20.滑輪，21.滑杆，22.信號線，23.軸承，24.密封圈，25.信號線密封管，26.密封圈， 27.滑輪，28.滑輪，29.碰撞保護材料，30.碰撞保護材料，31.油層，32.套管，33.油液液 面，34.地面控制與數據採集設備，35.浮子艙，36.集線艙，37.集油艙，38.控制艙。
五具體實施例方式
本發明的實施方式由下列附圖給出。 參見圖1所示，傳感器12插在油層31中，將測得的溫度和壓力等參數數據信號傳 給信號處理器13，經過信號處理器13處理後將溫度與壓力等參數數據信號通過信號線22 傳遞給漂浮在油液液面33上的無線信號發射器2，無線信號發射器2再將溫度和壓力等參 數數據傳遞給地面控制與數據採集設備34。地面控制與數據採集設備34在接收溫度與壓 力等參數數據的同時，還可對信號處理器13進行相應的控制。放線機構的工作動力來源於 浮子3的浮力。 參見圖l所示，套管32中的油液中放置的是若干個空心管連接而成的長管，其中 最下面的空心管中放置的是油液參數採集傳輸設備，油液參數採集傳輸設備內的浮子艙 35所包含的浮子系統可以自由穿過由空心管連接而成的長管並始終漂浮在油液液面33上 面。 參見圖1和圖2所示，當空心管1浸入油液液面33並以一定的速度向下運動時， 由於壓差作用，油液自油門4進入空心管l，這樣空心管內的油液液面高度與空心管外的油 液液面33的高度始終保持一致。由於空心管1繼續向下運動，空心管1中的浮子開始拉動 信號線22，並通過滑輪帶動繞線輪7旋轉而放線，這樣使得油液液面33以下部分的信號可 以通過有線的方式進行傳輸。 參見圖2所示，集油艙37位於集線艙36的下方，可將集線艙36中的少部分漏油 通過漏油孔17引入並暫存起來，能夠保證在少量漏油後仍不影響集線艙36中的放線機構 正常工作。此外，在不拆卸整個數據傳輸裝置的條件下，通過擰開放油孔螺釘16可將集油 艙37中暫存的漏油放出。
權利要求
一種深井無動力數據傳輸裝置，其特徵在於包括地面控制與數據採集設備(34)和置於油液中的油液參數採集傳輸設備；其中油液參數採集傳輸設備包括空心管(1)及其內部的其他部件；空心管(1)自下而上依次設置為控制艙(38)、集油艙(37)、集線艙(36)和浮子艙(35)；其中控制艙(38)安裝有信號處理器(13)，信號處理器(16)與浸於油液中的傳感器(12)相連；其中集油艙(37)通過漏油孔(17)與集線艙(36)連通；其中集線艙(36)安裝有放線機構；且所述的集線艙(36)和集油艙(37)除通過漏油孔(17)相通外，整體密封；其中浮子艙(35)內具有由浮子(3)及其內部安裝的無線信號發射器(2)組成的浮子系統；且浮子艙(35)還具有油門(4)；信號線(22)一端連接信號處理器(13)，另一端經過放線機構與無線信號發射器(2)相連。
2. 根據權利要求1所述的深井無動力數據傳輸裝置，其特徵在於所述的浮子(3)四 周鑲有碰撞保護材料。
3. 根據權利要求1所述的深井無動力數據傳輸裝置，其特徵在於所述的集油艙(37) 安裝有放油孔螺釘(16)。
全文摘要
本發明涉及一種深井無動力數據傳輸裝置。一種石油開採行業或試油行業使用的深井無動力數據傳輸裝置，包括置於井口以上的地面控制與數據採集設備和置於深井油液中的油液參數採集傳輸設備。該裝置可以測量深井油液中的壓力、溫度等參數並將其參數數據信號實時傳輸到地面。對深井油液中的測量參數數據信號在深井油液液面以下的部分通過有線的方式進行傳輸，而對測量參數數據信號在深井油液液面以上部分的傳輸，則是通過無線信號發射器向井口發射，再由井上部分的地面控制與數據採集設備接收來實現的，這樣做可以克服無線信號在油液中衰減快的缺點，保證裝置能夠測量油液液面1800米以下位置處的壓力與溫度等參數。
文檔編號E21B47/12GK101701519SQ20091023356
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月28日 優先權日2009年10月28日
發明者趙士洋, 鍾易成 申請人:南京航空航天大學