CN106533588A - 井下双向通信试验方法 - Google Patents
井下双向通信试验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106533588A CN106533588A CN201610844697.XA CN201610844697A CN106533588A CN 106533588 A CN106533588 A CN 106533588A CN 201610844697 A CN201610844697 A CN 201610844697A CN 106533588 A CN106533588 A CN 106533588A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- well
- hole
- under
- data
- transceiver
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
- H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
- H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
- H04B17/318—Received signal strength
Abstract
本发明公开了一种井下双向通信试验方法，包括：搭建井下双向通信试验系统，在室内对井下双向通信试验系统进行调试；在不同电磁噪声环境下，井下发射接收器入井后，记录井下发射接收器在井下发射的井下数据，记录信号强度随深度变化的数据，并测试双向通信，记录测试数据；在井下发射接收器下放过程中，当井下发射接收器下到预定的多个深度位置时，分别进行双向通信测试，记录测试数据和信号强度；在井下发射接收器起出期间，分别在井下预定的多个深度位置进行双向通信测试，记录测试数据和信号强度。本发明能够实现井下双向通信系统的可靠性、适用性验证，确定进行通信的电磁波的最佳载波频率。
Description
技术领域
本发明涉及通信测试技术领域，特别是涉及一种井下双向通信试验方法。
背景技术
井下双向通信技术是一种“套管-地层”复合环境下的无线通信技术，通过电磁波能够将井下传感器的相关信息传输到地面，并能将地面的控制指令传输到井下系统，是未来井底监测、智能完井的先进技术手段。系统由地面平台、天线系统、井下发射接收器等组成。工作方式为：井下发射接收器，将井下传感器采集到的数据调制在无线电磁波上，发送电磁波到地面接收天线，再传输到地面信息处理平台，该平台对电磁波进行解调处理，获得井下压力、温度数据进行实时监测，决策者可以进行实时数据分析、解释，在第一时刻做出相应措施。同时，决策者又可在地面控制平台发出控制指令，天线模块向井下发射接收器发送调制控制指令的电磁波，井下发射接收器通过接收到电磁波解调出控制指令，并执行相应的操作，实现双向通信。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种井下双向通信试验方法，能够对井下双向通信系统进行可靠性，适用性验证。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：井下双向通信试验方法，包括：
搭建井下双向通信试验系统，并在室内对所述井下双向通信试验系统进行调试；
测量井场电磁噪声环境；
将井下发射接收器管串入井，在井下发射接收器入井后，记录井下发射接收器在井下发射的井下数据，记录信号强度随深度变化的数据，并进行双向通信，记录第一信号强度、第一发射电流大小、第一发射的数据信息和第一发射时间点；
通信传输距离验证：在井下发射接收器下放过程中，井下发射接收器分别在井下多个深度位置停驻第一预设时间进行测试，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第二信号强度、第二发射电流大小、第二发射的数据信息和第二发射时间点；
井下数据读取试验：在井下时，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第三信号强度、第三发射电流大小、第三发射的数据信息和第三发射时间点；
起出期间数据录取：在井下发射接收器起出期间，分别在下放过程中停留的深度位置停驻第一预设时间进行测试，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第四信号强度、第四发射电流大小、第四发射的数据信息和第四发射时间点。
所述井下双向通信试验系统包括井下传感器和井下存储器，井下传感器采集井下数据，并将采集到的井下数据及采集时间点通过井下发射接收器发射到地面，以及将采集到的井下数据实时存储在井下存储器中，并记录第五发射时间点。
将井下发射接收器管串入井时，采用钢丝绳或连续油管将井下发射接收器管串入井。
所述多个深度位置包括井下100m、井下300m、井下500m、井下1000m和井下2000m，所述第一预设时间为15min。
在室内对所述井下双向通信试验系统进行调试的方法包括：
上电启动井下发射接收器,判断是否每隔第二预设时间是否接收到一组包括时间数据、压力数据、温度数据、发射电平数据和接收电平数据的测试数据，若是，则认为井下发射接收器正常；
关闭井下发射接收器,判断井下发射接收器在第三预设时间内是否接收到测试数据，若否，则认为井下发射接收器正常；
开启井下发射接收器，判断是否每隔第二预设时间是否接收到一组包括时间数据、压力数据、温度数据、发射电平数据和接收电平数据的测试数据，若是，则认为井下发射接收器启动；
系统稳定性测试：判断井下双向通信试验系统在第四预设时间内是否正常工作，若是，则认为系统稳定性正常；
关闭井下发射接收器,判断井下发射接收器在第三预设时间内是否接收到测试数据，若否，则认为井下发射接收器正常。
所述井下双向通信试验方法还包括井下发射接收器试压：将地面组装好的井下发射接收器从低到高依次试压40Mpa、稳压10min，80Mpa、稳压10min。
所述井下发射接收器发射的电磁波的中心频率为3～20Hz。
测量井场电磁噪声环境的方法包括：
搭建无线通信系统，地面控制分析平台一端通过天线连接井口装置，地面控制分析平台另一端通过天线连接地线，地线还与大地相连；
改变地线的接地端到井口装置的距离，测量井场电磁噪声，根据测量值选择电磁噪声最小的地方作为初始接地位置。
所述井下发射接收器包括电池、上扶正器、上天线杆、电路板、控制短节、绝缘短节、下天线杆和下扶正器，上扶正器的底部连接上天线杆，上天线杆底部连接控制短节，控制短节内设有用于安装电池的电池仓和用于安装电路板的电路板仓，控制短节底部连接绝缘短节，绝缘短节底部连接下天线杆，下天线杆底部连接下扶正器。
本发明的有益效果是：本发明能够实现对井下双向通信系统的可行性、适用性验证，确定用于进行双向无线通信的电磁波的最佳载波频率。
附图说明
图1为本发明井下双向通信试验方法的流程图；
图2为本发明中井下双向通信试验系统的示意图；
图中，1-钢丝绳，2-钢丝绳连接器，3-电池，4-水泥层，5-大地，6-套管，7-井口装置，8-地面控制分析平台，9-地线，10-天线，11-上扶正器，12-上天线杆，13-电路板，14-绝缘短节，15-下天线杆，16-下扶正器。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，井下双向通信试验方法，包括以下步骤：
步骤一、搭建井下双向通信试验系统，并在室内对所述井下双向通信试验系统进行调试。
所述井下双向通信试验系统包括井下传感器和井下存储器，井下传感器采集井下数据，并将采集到的井下数据和采集时间点调制在电磁波上，通过井下发射接收器发射到地面，以及将采集到的井下数据实时存储在井下存储器中，并记录第五发射时间点。
本发明通过将井下传感器采集到的数据通过井下发射接收器发送到地面系统，同时将井下传感器采集到的数据实时存储在井下存储器中，通过对比地面系统接收到的数据和井下存储器存储的数据，从而验证井下发射接收器将数据发送到地面系统的过程中对数据传输的影响，并验证通信可靠性。
如图2所示，所述井下双向通信试验系统包括地面控制分析平台8和井下发射接收器，地面控制分析平台8一端接大地5（零电势），另一端接井口装置7，井口装置7与套管6连接，钢丝绳1与管串之间有钢丝绳连接器2，管串后接井下发射接收器。
所所述井下发射接收器包括电池3、上扶正器11、上天线杆12、电路板13、控制短节、绝缘短节14、下天线杆15和下扶正器16，上扶正器11的底部连接上天线杆12，上天线杆12底部连接控制短节，控制短节内设有用于安装电池3的电池仓和用于安装电路板13的电路板仓，控制短节底部连接绝缘短节14，绝缘短节14底部连接下天线杆15，下天线杆15底部连接下扶正器16，其中电池3的工作温度大于120℃。
在室内对所述井下双向通信试验系统进行调试的方法包括：
连接井下发射接收器、数据采集卡和接口箱，在终端解调界面设置采样率、频率和压力计（本实施例中，采样率2000，中心频率设置6.25，压力计选用频率式电子压力计）；
上电启动井下发射接收器,判断是否每隔第二预设时间（本实施例中第二预设时间为4min）是否接收到一组包括时间数据、压力数据、温度数据、发射电平数据和接收电平数据的测试数据，若是，则认为井下发射接收器正常；
触发停止指令，关闭井下发射接收器,判断井下发射接收器在第三预设时间（本实施例中第三预设时间为8min）内是否接收到测试数据，若否，则认为井下发射接收器正常；
触发启动指令，开启井下发射接收器，判断是否每隔第二预设时间是否接收到一组包括时间数据、压力数据、温度数据、发射电平数据和接收电平数据的测试数据，若是，则认为井下发射接收器启动；
系统稳定性测试：判断井下双向通信试验系统在第四预设时间（本实施例中第四预设时间为60min）内是否正常工作，以及是否接收到15组数据，若是，则认为系统稳定性正常；
触发停止指令，关闭井下发射接收器,判断井下发射接收器在第三预设时间内是否接收到测试数据，若否，则认为井下发射接收器正常。
步骤二、测量井场电磁噪声环境。
测量井场电磁噪声环境的方法包括：按照图2搭建整个系统，改变地线9接地端与井口装置7的距离，测量井场电磁噪声，根据测量值选择电磁噪声最小的地方作为初始接地位置。
步骤三、将井下发射接收器管串入井，在井下发射接收器入井后，记录井下发射接收器在井下发射的井下数据，记录信号强度随深度变化的数据，并进行双向通信，记录第一信号强度、第一发射电流大小、第一发射的数据信息和第一发射时间点。
将井下发射接收器管串入井时，采用钢丝绳将井下发射接收器管串入井。
步骤四、通信传输距离验证：在井下发射接收器下放过程中，井下发射接收器分别在井下多个深度位置停驻第一预设时间进行测试，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第二信号强度、第二发射电流大小、第二发射的数据信息和第二发射时间点。
通信传输距离验证时，当信号消失时上提井下发射接收器进行测试，直到信号恢复，记录传输深度。
所述多个深度位置包括井下100m、井下300m、井下500m、井下1000m和井下2000m，所述第一预设时间为15min。
步骤五、井下数据读取试验：在井下时，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第三信号强度、第三发射电流大小、第三发射的数据信息和第三发射时间点。
步骤六、起出期间数据录取：在井下发射接收器起出期间，分别在下放过程中停留的深度位置停驻第一预设时间进行测试，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第四信号强度、第四发射电流大小、第四发射的数据信息和第四发射时间点。
优选的，所述井下双向通信试验方法还包括井下发射接收器试压：将地面组装好的井下无线接收井下发射接收器从低到高依次试压40Mpa、稳压10min，80Mpa、稳压10min。
优选的，所述井下双向通信试验方法还包括在井下对所述井下双向通信试验系统进行调试，在井下对所述井下双向通信试验系统进行调试的方法与在室内对所述井下双向通信试验系统进行调试的方法相同。
所述井下发射接收器发射的电磁波的中心频率为3～20Hz，本实施例中，依次将井下发射接收器发射的电磁波的中心频率设置为3.25 Hz、6.25 Hz、8.25 Hz、10.25 Hz、12.25 Hz、14.25 Hz、16.25 Hz、18.25 Hz进行测试，从而确定井下发射接收器发射的电磁波的最佳中心频率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.井下双向通信试验方法，其特征在于：包括：
搭建井下双向通信试验系统，并在室内对所述井下双向通信试验系统进行调试；
测量井场电磁噪声环境；
将井下发射接收器管串入井，在井下发射接收器入井后，记录井下发射接收器在井下发射的井下数据，记录信号强度随深度变化的数据，并进行双向通信，记录第一信号强度、第一发射电流大小、第一发射的数据信息和第一发射时间点；
通信传输距离验证：在井下发射接收器下放过程中，井下发射接收器分别在井下多个深度位置停驻第一预设时间进行测试，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第二信号强度、第二发射电流大小、第二发射的数据信息和第二发射时间点；
井下数据读取试验：在井下时，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第三信号强度、第三发射电流大小、第三发射的数据信息和第三发射时间点；
起出期间数据录取：在井下发射接收器起出期间，分别在下放过程中停留的深度位置停驻第一预设时间进行测试，分别测试井场正常供电状态和井场停电状态时的双向通信，记录第四信号强度、第四发射电流大小、第四发射的数据信息和第四发射时间点。
2.根据权利要求1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：所述井下双向通信试验系统包括井下传感器和井下存储器，井下传感器采集井下数据，并将采集到的井下数据及采集时间点通过井下发射接收器发射到地面，以及将采集到的井下数据实时存储在井下存储器中，并记录第五发射时间点。
3.根据权利要求1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：将井下发射接收器管串入井时，采用钢丝绳或连续油管将井下发射接收器管串入井。
4.根据权利要求1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：所述多个深度位置包括井下100m、井下300m、井下500m、井下1000m和井下2000m，所述第一预设时间为15min。
5.根据权利要求1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：在室内对所述井下双向通信试验系统进行调试的方法包括：
上电启动井下发射接收器,判断是否每隔第二预设时间是否接收到一组包括时间数据、压力数据、温度数据、发射电平数据和接收电平数据的测试数据，若是，则认为井下发射接收器正常；
关闭井下发射接收器,判断井下发射接收器在第三预设时间内是否接收到测试数据，若否，则认为井下发射接收器正常；
开启井下发射接收器，判断是否每隔第二预设时间是否接收到一组包括时间数据、压力数据、温度数据、发射电平数据和接收电平数据的测试数据，若是，则认为井下发射接收器启动；
系统稳定性测试：判断井下双向通信试验系统在第四预设时间内是否正常工作，若是，则认为系统稳定性正常；
关闭井下发射接收器,判断井下发射接收器在第三预设时间内是否接收到测试数据，若否，则认为井下发射接收器正常。
6.根据权利要1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：所述井下双向通信试验方法还包括井下发射接收器试压：将地面组装好的井下发射接收器从低到高依次试压40Mpa、稳压10分钟，80Mpa、稳压10min。
7.根据权利要求1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：所述井下发射接收器发射的电磁波的中心频率为3～20Hz。
8.根据权利要求1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：测量井场电磁噪声环境的方法包括：
搭建无线通信系统，地面控制分析平台（8）一端通过天线（10）连接井口装置（7），地面控制分析平台（8）另一端通过天线（10）连接地线（9），地线（9）还与大地（5）相连；
改变地线（9）的接地端到井口装置（7）的距离，测量井场电磁噪声，根据测量值选择电磁噪声最小的地方作为初始接地位置。
9.根据权利要求1所述的井下双向通信试验方法，其特征在于：所述井下发射接收器包括电池（3）、上扶正器（11）、上天线杆（12）、电路板（13）、控制短节、绝缘短节（14）、下天线杆（15）和下扶正器（16），上扶正器（11）的底部连接上天线杆（12），上天线杆（12）底部连接控制短节，控制短节内设有用于安装电池（3）的电池仓和用于安装电路板（13）的电路板仓，控制短节底部连接绝缘短节（14），绝缘短节（14）底部连接下天线杆（15），下天线杆（15）底部连接下扶正器（16）。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610507297 | 2016-06-29 | ||
| CN201610507297X | 2016-06-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106533588A true CN106533588A (zh) | 2017-03-22 |
Family
ID=58344240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610844697.XA Pending CN106533588A (zh) | 2016-06-29 | 2016-09-23 | 井下双向通信试验方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106533588A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112696189A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 成都多贝石油工程技术有限公司 | 一种近钻头快速检测装置和方法 |
| CN113266343A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-17 | 华中科技大学 | 一种无线信号传输系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010089657A1 (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | Schlumberger Technology B.V. | Methods and systems for borehole telemetry |
| CN201661292U (zh) * | 2010-03-01 | 2010-12-01 | 北京六合伟业科技有限公司 | 多工作模式的无线随钻测斜仪 |
| CN103015988A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 无线数据互传地层测试系统及其测试方法 |
| CN204357427U (zh) * | 2014-12-01 | 2015-05-27 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 井底测试数据无线地面直读系统 |
| CN204836189U (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-02 | 中国石油大学(华东) | 井下无线通信模拟实验装置 |
-
2016
- 2016-09-23 CN CN201610844697.XA patent/CN106533588A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010089657A1 (en) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | Schlumberger Technology B.V. | Methods and systems for borehole telemetry |
| CN201661292U (zh) * | 2010-03-01 | 2010-12-01 | 北京六合伟业科技有限公司 | 多工作模式的无线随钻测斜仪 |
| CN103015988A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 无线数据互传地层测试系统及其测试方法 |
| CN204357427U (zh) * | 2014-12-01 | 2015-05-27 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 井底测试数据无线地面直读系统 |
| CN204836189U (zh) * | 2015-08-31 | 2015-12-02 | 中国石油大学(华东) | 井下无线通信模拟实验装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112696189A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-23 | 成都多贝石油工程技术有限公司 | 一种近钻头快速检测装置和方法 |
| CN113266343A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-08-17 | 华中科技大学 | 一种无线信号传输系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6691779B1 (en) | Wellbore antennae system and method | |
| AU762119B2 (en) | Reservoir management system and method | |
| AU615779B2 (en) | Long range multiple point wireless control and monitoring system | |
| CA2316044C (en) | Reservoir monitoring through modified casing joint | |
| CN103233722B (zh) | 一种煤矿井下防爆型电磁波无线随钻测量系统及其使用方法 | |
| CN100513742C (zh) | 一种随钻测量的电磁遥测方法及系统 | |
| US20020195247A1 (en) | Well-bore sensor apparatus and method | |
| CN106246167B (zh) | 近钻头恒功率无线短传方法及装置 | |
| CN101545374B (zh) | 接力传输随钻测量系统 | |
| CN102667530B (zh) | 加套管井眼和表面之间的电磁测井 | |
| CN206054001U (zh) | 无线定位便携式隧道施工安全预警系统 | |
| CN103266887B (zh) | 一种通过无线短传信号测量深电阻率的仪器及其使用方法 | |
| CN106533588A (zh) | 井下双向通信试验方法 | |
| US20220341295A1 (en) | Systems and methods for wireless transmission of power in deep subsurface monitoring | |
| CN102562038B (zh) | 一种井下地层的压力及温度直读测试系统 | |
| CN106894813B (zh) | 一种基于邻井接收天线的电磁随钻测量系统及方法 | |
| CN115680632B (zh) | 一种井下微电流信号无线上传方法及装置 | |
| CN202954809U (zh) | 井下测量信息传输系统 | |
| US6968735B2 (en) | Long range data transmitter for horizontal directional drilling | |
| RU2704416C2 (ru) | Способ и система эксплуатации и контроля эксплуатационной скважины или скважины подземного хранилища текучей среды | |
| CN206299373U (zh) | 近钻头恒功率无线短传装置 | |
| CN205206811U (zh) | 一种井下电磁波中继器 | |
| CN107152274A (zh) | 随钻测井数据的存储方法及微存储器 | |
| CA2390706C (en) | Reservoir management system and method | |
| CA2431152C (en) | Well-bore sensor apparatus and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |