CN108708712A - 一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，采用的设备包括油管和套管，套管套装在油管上和计算机，油管上依次装设有井口信号收发转换装置、油管扶正器、多个井下信息采集处理与信息收发换装置和油套导通器，油套导通器与套管接触形成短路点。井下信息采集处理与信息收发换装置包括井下信号收发转换装置、数据采集装置、流道控制装置和电源模块。井口信号收发转换装置与井下信号收发转换装置和计算机，通过油管、套管及油套导通器构成信号传输线路，实现双向通讯，控制流道开度的调整达到油田施工工艺要求。本发明能实时监测井下地层的各项参数，能大幅度提高油田井下数据采集、监测的精度，实现丼上安全控制，节省人力，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于油田采油设备技术领域，具体涉及一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法。
背景技术
目前国内外油、气、水井数据采集方式主要分为两种形式，其一为存储式数据采集，采集数据存储到数据采集设备存储器内，存储器随管柱起出井外，在地面对数据回放进行读取；其二为有缆式数据采集，采用电缆连接数据采集设备入井，通过电缆将采集数据传输到地面进行读取。
流道控制装置控制形式主要分为钢丝投捞式、压电码控制式、液压控制式、电缆驱动控制式。
目前存在的问题：
存储式数据采集方式读取繁琐，每次读取数据需要上作业机将井下数据采集设备取出，到地面进行数据读取，作业费用高，效率低；有缆式数据采集方式，需要用电缆将数据采集设备投入到井下，每次需要上缆车并由专业人员进行操作，费用高、人员专业化程度高，并且存在电缆损坏、断脱导致测试失败并造成大修的风险。
钢丝投捞式、压电码控制式、液压控制式都存在作业难度大并且流道控制时不能同时进行数据采集；电缆驱动控制式可实现流道控制同时进行数据采集，但电缆作业存在成本高、作业难度大、电缆破损断脱造成大修的风险。
因此，急需一种可实时采集井下数据，不改变井上现有工艺，无需再次下缆线将数据反馈给地面监测设备，并根据数据变化对流道进行精确控制的一套装置及通讯调控工艺路线。
发明内容
本发明的目的，是提供一种油管与套管组成的通讯调控方法，本发明能实时监测井下地层的各项参数，能大幅度提高油田井下数据采集、监测的精度，实现丼上安全控制，节省人力，降低生产成本。
采用的技术方案是：
一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，本发明方法中采用的设备是油田井下数据采集、监测与控制装置，其特征在于：
1）、所述油田井下数据采集、监测与控制装置，包括计算机、油管、套管、电池组、井口信号收发转换装置、油管扶正器、油套导通器和多个井下信息采集、处理与信息收发转换装置；套管套装在油管上，且油管与套管同轴心。计算机设置在丼上监控室内；电池组和井口信号收发转换装置装设在油管的上端，且位于套管内，或套管外，电池组为井口信号收发转换装置提供所需电源；油管扶正器装设在油管上，且位于井口信号收发转换装置的下方，油管扶正器不与套管接触；多个井下信采集、处理与信息收发转换装置串联装设在油管上，且第一个井下信采集、处理与信息收发转换装置上方和每二个井下信采集、处理与信息收发转换装置之间的油管上分别装设在有圆形绝缘隔板，每一个圆形绝缘隔板的外环面与套管的内壁接触。油套导通器装设在油管上，且位于最后一个井下信息采集、处理与信息收发转换装置的下方，油套导通器与套管接触导通。
所述井下信息采集、处理与信息收发转换装置，包括井下信号收发转换装置、数据采集装置、流道控制装置和电源模块，为已知产品。电源模块为井下信号收发转换装置、数据采集装置和流道控制装置供电。
油田井下数据采集、监测与控制装置，按油田施工工艺要求设置在油田油井内。
本发明的通讯调控方法是：
所述井口信号收发转换装置负责与井下信号收发转换装置和计算机构成网络，实现双向信号传递；所述井下信号收发转换装置负责将数据采集装置采集的数据进行信号转换并发送给井口信号收发转换装置，并执行向流道控制装置下达流道开度控制指令；所述数据采集装置内部根据油田具体需求设有相应传感器，负责地层数据采集，将采集的数据发送给井下信号收发转换装置；流道控制装置内部设有执行机构，收到井下信号收发转换装置下达的指令信号，进行流道开度的调整；所述油套导通器主要起到油管与套管指定位置连通短路的作用，形成井口与井下信号双向传递的线路；所述计算机主要负责地层参数的显示及通过井口信号收发转换装置、井下信号收发转换装置向流道控制装置执行机构下达指令。
所述油管、套管及油套导通器构成信号传输线路。测试采集井下数据，调整流道开度时不需要作业设备起下管柱，也不需要测试队进行电缆投送测试仪。
将电池组、井下信号收发转换装置、数据采集装置、流道控制装置作为一组执行机构，将多组执行机构串联于油管上，实现分层细化作业。
地面通过计算机与井口信号收发转换装置可实现对井下地层相对应每组执行机构进行单独通信并下达控制指令。
油套导通器必须串联接于油管，置于井下最后一组执行机构下方，并做为井内由上至下油管与套管的短路点。
所述井口信号收发转换装置负责与井下信号收发转换装置和计算机实现双向信号传递；所述井下信号收发转换装置负责将数据采集装置采集的数据进行信号转换并发送给井口信号收发转换装置，并执行向流道控制装置下达流道开度控制指令；所述数据采集装置内部根据油田具体需求设有相应传感器，负责地层数据采集，将采集的数据发送给井下信号收发转换装置；流道控制装置内部设有执行机构，收到井下信号收发转换装置下达的指令型号，进行流道开度的调整；所述油套导通器主要起到油管与套管指定位置连通短路的作用，形成井口与井下信号双向传递的线路；所述计算机主要负责地层参数的显示及通过井口信号收发转换装置、井下信号收发转换装置向流道控制装置执行机构下到指令。
采用油管、套管及油套导通器构成信号传输线路。测试采集井下数据，调整流道开度时不需要作业设备起下管柱，也不需要测试队进行电缆投送测试仪。
可将电池组、井下信号收发转换装置、数据采集装置、流道控制装置作为一组执行机构，可将多组执行机构串联于油管上，并通过油管与套管组成的回路进行信号的双向传递，实现分层细化作业。
地面通过计算机与井口信号收发转换装置可实现对井下地层相对应每组执行机构进行单独通信并下达控制指令。
本发明优点：
本发明不用改变油田传统小修完井作业工艺，测试时不需要专业测试队伍及相应设备，无需下测试仪及电缆，因此大幅度降低工人作业强度及作业安全性，提高了检测精度、节省原材料、提高了生产效率，并实现降本增效。
附图说明
图1是本发明的一种实施例结构示意图。
具体实施方式：
一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，采用的设备是油田井下数据采集、监测与控制装置，其特征在于：
1）、所述油田井下数据采集、监测与控制装置，包括设置井上监控室内的计算机1、油管2、套管3、电池组4和井口信号收发转换装置5、油管扶正器6、油套导通器7和多个井下信采集、处理与信息收发换装置8；套管3套装在油管2上，且油管2与套管3同轴心。
所述电池组4和井口信号收发转换装置5装设在油管2的上端，且位于套管3内，电池组4为井口信号收发转换装置提供所需电源；所述油管扶正器6装设在油管2上，且位于井口信号收发转换装置5的下方，油管扶正器6不与套管3接触；所述多个井下信息采集、处理与信息收发转换装置8串联装设在油管2上，且第一个井下信采集、处理与信息收发转换装置8的上方和每二个井下信息采集、处理与信息收发转换装置8之间的油管上分别装设在有圆形绝缘隔板9，每一个圆形绝缘隔板9的外环面与套管3的内壁接触；所述油套导通器7装设在油管2上，且位于最后一个井下信采集、处理与信息收发转换装置8的下方，油套导通器7与套管3固定接触，形成短路点。
所述井下信息采集、处理与信息收发转换装置8，包括井下信号收发转换装置10、数据采集装置11、流道控制装置12和电源模块13。电源模块13为井下信号收发转换装置10、数据采集装置11和流道控制装置12供电。
由于油管扶正器为申请人制造的绝缘体，对油管起到支撑和与套管的绝缘作用，使油管与套管分离，避免油管与套管之间接触短路；而油套导通器是申请人制造的导电体，油套导通器起到接通作用，使油管与套管之间连通，形成导通回路；通过流道控制装置的关闭、打开，调整流道开度大小，即调整地层与油管连通通道的开度大小。
2)、所述通讯调控方法是：
所述井口信号收发转换装置负责与井下信号收发转换装置和计算机1，通过油管2、套管3及油套导通器7构成信号传输线路，实现双向通讯；所述数据采集装置11内部根据油田具体需求设有相应传感器，负责对油田井下地层数据采集，将采集的数据发送给井下信号收发转换装置10，井下信号收发转换装置10将数据采集装置11采集到的油田井下所需数据进行信号转换并发送给井口信号收发转换装置5，并执行向流道控制装置12下达流道开度控制指令，流道控制装置12内部设有执行机构，收到井下信号收发转换装置下达的指令信号，进行流道开度的调整，达到油田施工工艺要求。
本发明采集的油田井下地层信息由计算机1显示和存储，并及时通过井口信号收发转换装置、井下信号收发转换装置向流道控制装置执行机构下到指令。
本发明将电池组、井下信号收发转换装置、数据采集装置、流道控制装置作为一组执行机构，将多组执行机构串联于油管上，实现分层细化作业。
本发明地面通过计算机1与井口信号收发转换装置可实现对井下地层相对应每组执行机构进行单独通信并下达控制指令。
Claims (6)
1.一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，采用的设备包括设置在丼上监控室内的计算机（1）、井口信号收发转换装置（5）、井下信息采集处理与信息收发转换装置（8）、油管（2）、套管（3）、油套导通器(7)，其特征在于：
所述套管(3)套装在油管(2)上；井口信号收发转换装置（5）、井下信息采集处理与信息收发转换装置（8）和油套导通器(7)依次装设在油管(2）上，油套导通器(7)与套管(3)接触形成短路点；
所述井口信号收发转换装置（5）与井下信息采集处理与信息收发转换装置（8）和计算机（1），通过油管(2)、套管(3)及油套导通器(7)构成信号传输线路，实现双向通讯，采集井下相关数据及调整流道开度大小，达到油田施工工艺要求。
2.根据权利要求1所述的一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，其特征在于：
所述井下信息采集处理与信息收发转换装置（8），包括井下信号收发转换装置（10）、数据采集装置（11）、流道控制装置（12）和电源模块（13）；电源模块（13）为井下信号收发转换装置（10）、数据采集装置（11）和流道控制装置（12）供电。
3.根据权利要求1或2所述的一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，其特征在于：
所述数据采集装置(11)内部根据油田具体需求设有相应传感器，对油田井下地层数据采集，将采集的数据发送给井下信号收发转换装置(10)，井下信号收发转换装置(10)将数据采集装置(11)采集到的油田井下所需数据进行信号转换并发送给井口信号收发转换装置(5)，并执行向流道控制装置(12)下达流道开度控制指令，流道控制装置(12)内部设有执行机构，收到井下信号收发转换装置下达的指令信号，进行流道开度的调整，达到油田施工工艺要求；所述采集的油田井下地层信息由计算机（1）显示和存储。
4.根据权利要求1或2所述的一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，其特征在于：
将多个井下信采集处理与信息收发转换装置（8）串联于油管（2）上，实现分层细化作业。
5.根据权利要求4所述的一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，其特征在于：
第一个井下信采集处理与信息收发转换装置（8）的上方和每二个井下信采集处理与信息收发转换装置（8）之间的油管上分别装设在有圆形绝缘隔板（9），每一个圆形绝缘隔板（9）的外环面与套管（3）的内壁接触。
6.根据权利要求1或2所述的一种油管与套管组成的通讯调控工艺方法，其特征在于：
地面操作人员通过计算机（1）与井口信号收发转换装置可实现对井下地层相对应每组执行机构进行单独通信并下达控制指令。
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