CN105464647B - 一种井下声波测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种井下声波测试装置，包括地面声波发生器、地面控制器、油套管以及通过电缆下入到所述油套管中的推靠器；所述推靠器根据所述地面控制器发出的指令，在井下的选定位置与所述油套管推靠一体，所述地面声波发生器发出声波信号，所述推靠器与油套管一起振动，所述地面控制器通过所述电缆接收到振动信号，与所述地面声波发生器发出的声波信号进行比对，获取所述选定位置的传输特性。本发明实施例的井下声波测试装置，通过一套推靠器，可以固定在油套管内任何位置，测得任意位置的声波信号，与地面传来的声波信号进行比对，进而获取真实的井下声波传输特性；同时，推靠器与油套管方便固定和解封，方便快捷。
Description
技术领域
本发明属于油田采油工程领域，尤其涉及一种电控的井下声波测试装置。
背景技术
油田开发过程中，井下信号传输是实现井下监测和控制的关键技术之一。目前广泛应用的是电缆测试，即，下入电缆实现信号传输。但是，电缆测试存在效率低、成本高的特点，特别是对于定向井、斜井和水平井来讲，其适应性较差。以油套管为信号传输通道，以声波为载体，实现对井下的无线控制是可选择的方向之一，但是目前对真实井中声波的传输特性尚不明确。
发明内容
为了验证真实的井中声波的传输特性，本发明提出一种采用推靠方法测得井下声波信号的装置。
为了达到上述目的，本发明实施例提供一种井下声波测试装置，包括地面声波发生器、地面控制器、油套管以及通过电缆下入到所述油套管中的推靠器；所述推靠器根据所述地面控制器发出的指令，在井下的选定位置与所述油套管推靠一体，所述地面声波发生器发出声波信号，所述推靠器与油套管一起振动，所述地面控制器通过所述电缆接收到振动信号，与所述地面声波发生器发出的声波信号进行比对，获取所述选定位置的传输特性。
进一步地，在一实施例中，所述推靠器包括电机、偏心轴、驱动器以及支撑臂；所述电机控制所述偏心轴旋转，所述偏心轴旋转以带动所述驱动器，所述驱动器直线运动控制所述支撑臂打开和收回。
进一步地，在一实施例中，所述推靠器还包括碟簧，使得所述推靠器能与所述油套管紧密结合，同时振动。
进一步地，在一实施例中，所述推靠器还包括电路板，所述电路板上集成有加速度传感器，用于采集所述振动信号，通过所述电缆返回到地面。
进一步地，在一实施例中，所述推靠器还包括电池组，用于给所述电机供电。
进一步地，在一实施例中，所述推靠器还包括电缆接头，用于连接所述电缆。
进一步地，在一实施例中，所述获取的所述选定位置的传输特性包括声波的频率特性。
本发明实施例的井下声波测试装置，通过一套推靠器，可以固定在油套管内任何位置，测得任意位置的声波信号，与地面传来的声波信号进行比对，进而获取真实的井下声波传输特性；同时，推靠器与油套管方便固定和解封，方便快捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的井下声波测试装置的结构示意图；
图2为本发明实施例的推靠器在推靠状态的结构示意图；
图3为图2中虚线部分的放大图；
图4为本发明实施例的推靠器在收回状态的结构示意图；
图5为图4中虚线部分的放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中，配套推靠器是核心，实际测试过程中，它通过电缆携带下入到油套管中，地面控制它与油套管连成一体，地面发出声波，推靠器和油套管一起振动，推靠器的加速度传感器测得任意位置的声波信号，用于传输特性的分析。
图1为本发明实施例的井下声波测试装置的结构示意图。如图1所示，包括地面声波发生器1、地面控制器2、油套管3以及通过电缆4下入到所述油套管3中的推靠器5；所述推靠器5根据所述地面控制器2发出的指令，在井下的选定位置与所述油套管3推靠一体，所述地面声波发生器1发出声波信号，所述推靠器5与油套管3一起振动，所述地面控制器2通过所述电缆4接收到振动信号，与所述地面声波发生器1发出的声波信号进行比对，获取所述选定位置的传输特性。
图2为本发明实施例的推靠器的结构示意图，图3为图2中虚线部分的放大图。如图2和图3所示，所述推靠器5包括电机51、偏心轴52、驱动器53以及支撑臂54；所述电机51控制所述偏心轴52旋转，所述偏心轴52旋转以带动所述驱动器53，所述驱动器53直线运动控制所述支撑臂54打开和收回。
在本实施例中，如图2和图3所示，所述推靠器5还包括碟簧55，使得所述推靠器5能与所述油套管3紧密结合，同时振动。
在本实施例中，如图2和图3所示，所述推靠器5还包括电路板56，所述电路板56上集成有加速度传感器，用于采集所述振动信号，通过所述电缆4返回到地面。
在本实施例中，如图2和图3所示，所述推靠器5还包括电池组57，用于给所述电机51供电。
在本实施例中，如图2和图3所示，所述推靠器5还包括电缆接头58，用于连接所述电缆4。
在本实施例中，推靠器5有两个状态：一个是与油套管3靠在一起，另一个状态是与油套管3脱开，两个状态的切换通过所述地面控制器2来控制。推靠器5是靠电缆4下入到井下，故所述地面控制器2通过井下电缆来实现控制。
在本实施例中，推靠器5在井下的选定位置与所述油套管3推靠一体，其中推靠一体的概念是：推靠后，推靠器5和油套管3紧密贴在一起，地面发出声波信号后，油套管3振动，由于油套管3和推靠器5紧密贴在一起，因此油套管3振动和推靠器5的振动一致。为了获取油套管3的声波振动特性，只需要知道推靠器5的声波振动特性就可以，这个特性可以通过与推靠器5相连接的电缆4传到地面进行显示和分析。
在真实井中，声波从井口传到井下，电缆携带推靠器5下入井中，到达指定位置后，地面发出指令控制推靠器5与油套管3推靠一体。地面发出声波信号，推靠器5和油套管3一起振动，通过推靠的方式，让它们一起运动，推靠器5反映的声波信号就相当于与它相连接的油套管3处的声波信号。井下推靠器5可以任意停留在任何位置，进而接收到所在位置油套管3的振动信号。地面通过电缆实时接收井下的声波信号，与井口声波信号进行对比，获取选定位置的传输特性，井口的地面声波发生器1发射一定幅值和频率的声波信号，井下的推靠器5可以推靠到任意位置，接收到相应的声波信号，计算频率和幅值，与井口的声波发生器1的信号对比，分析其衰减特性和频率特性。其中，声波的频率特性包括有些频率能传输，有些频率传输不过来；声波的衰减特性包括比如幅值100米衰减多少等。
在本实施例中，推靠器5靠电缆4拉着，在油套管3内任意上下移动，如果想固定在某一个位置，只需要电缆4携带推靠器5到达这个位置，然后所述地面控制器2控制推靠器5实现与油套管3的推靠，也就是指固定在这个位置上。
在进行推靠时，电机51带动偏心轴52旋转，当偏心轴52的偏心部分方向朝上时，驱动器53在偏心轴52的作用下，移动到上端位置，在驱动器53和碟簧55的作用下支撑臂54打开，支撑臂54与油套管3接触，如图2和图3所示，此时为推靠状态。
在进行回收时，电机51带动偏心轴52旋转，当偏心轴52的偏心部分方向朝下时，驱动器53在偏心轴52的作用下，移动到下端位置，在驱动器53的作用下支撑臂54回收，支撑臂54与油套管3不接触，如图4所示，此时为回收状态，图5为图4中虚线部分的放大图。
本发明实施例的井下声波测试装置，通过一套推靠器，可以固定在油套管内任何位置，测得任意位置的声波信号，与地面传来的声波信号进行比对，进而获取真实的井下声波传输特性；同时，推靠器与油套管方便固定和解封，方便快捷。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种井下声波测试装置，其特征在于，包括地面声波发生器、地面控制器、油套管以及通过电缆下入到所述油套管中的推靠器；
所述推靠器根据所述地面控制器发出的指令，在井下的选定位置与所述油套管推靠一体，所述地面声波发生器发出声波信号，所述推靠器与油套管一起振动，所述地面控制器通过所述电缆接收到振动信号，与所述地面声波发生器发出的声波信号进行比对，获取所述选定位置的传输特性；其中，
所述推靠器包括电机、偏心轴、驱动器以及支撑臂；
所述电机控制所述偏心轴旋转，所述偏心轴旋转以带动所述驱动器，所述驱动器直线运动控制所述支撑臂打开和收回；
电路板，所述电路板上集成有加速度传感器，用于采集所述振动信号，通过所述电缆返回到地面。
2.根据权利要求1所述的井下声波测试装置，其特征在于，所述推靠器还包括碟簧，使得所述推靠器能与所述油套管紧密结合，同时振动。
3.根据权利要求1所述的井下声波测试装置，其特征在于，所述推靠器还包括电池组，用于给所述电机供电。
4.根据权利要求1所述的井下声波测试装置，其特征在于，所述推靠器还包括电缆接头，用于连接所述电缆。
5.根据权利要求1～4任一项所述的井下声波测试装置，其特征在于，所述获取的所述选定位置的传输特性包括声波的频率特性。
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