[实用新型]用于连续油管作业井底无线数据传输的声波接收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油天然气工业连续油管作业井底无线数据传输设备技术领域，尤其是井底无线数据传输中的声波接收装置。

背景技术

连续油管作业中井底施工数据的采集和实时数据无线传送技术是提高连续油管施工技术、提高施工效率的重要手段。连续油管作业井底无线数据传输技术是集油气井井下测试技术、高温高压环境下施工监测控制技术和无线数据传输技术于一体的新技术，它利用井底监测仪器采集、存储井下压力、温度、套管节箍位置等数据，利用井下数据编码器将数据转换为声波信号，利用声波进行无线数据传输，利用井口声波接收装置监测声波信号、解码还原为原始施工数据、最后传输到地面施工监测系统。由此达到井底施工数据的采集和实时数据无线传送的目的。其中，井底无线数据传输中的声波接收装置是井底施工数据的无线传输的关键器件之一。

由于用于井底施工数据的实时无线数据传输中的声波发射装置产生的声波必须利用固体(即连续油管)中传播，所以声波接收装置不能使用常规的空气介质条件下的声波接收装置，必须直接在固体材料中检测声波振动信号，而现有技术中还没有这样的声波接收装置；并且，所需的声波接收装置安装于连续油管设备上为野外露天工作环境，必须经受日晒、雨淋、高温(＜70℃)℃、低温(＞-20℃)的考验，作为专用声波接收装置必须有高的声电转换率，满足需要的声频带宽和高的灵敏度。因而，设计一种能满足上述要求的声波接收装置就显得尤为迫切。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于连续油管作业井底无线数据传输的声波接收装置，采用本声波接收装置，一方面，解决了现有声波接收装置无法直接在固体材料中检测声波振动信号的技术难题，另一方面，能经受住日晒、雨淋、高温(＜70℃)℃、低温(＞-20℃)等恶劣条件的考验，再一方面，还具有很高的声电转换率，满足需要的声频带宽和高的灵敏度。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种用于连续油管作业井底无线数据传输的声波接收装置，其特征在于：包括下接头、上接头、声波导引筒、压电堆、引线、密封件和外保护筒；下接头、外保护筒和上接头依次连接为一体，其中，下接头与连续油管连接，声波导引筒安装于所述外保护筒的筒体内，压电堆安装在声波导引筒内，密封件为圆柱形，密封件紧密贯穿所述上接头，引线的一端连接在压电堆上，另一端沿所述密封件的中心伸出后连接声波解码器。

所述的压电堆包括至少一个纵波检测压电堆和横波检测压电堆，所述的纵波检测压电堆沿声波导引筒筒体径向平铺设置，所述的横波检测压电堆为环状套筒，横波检测压电堆被套在所述声波导引筒内，且横波检测压电堆位于纵波检测压电堆的上方。

所述压电堆的材质为压电陶瓷，纵波检测压电堆为经加工定型，并经高压极化形成的压电陶瓷环片，横波检测压电堆为压电陶瓷材质的环状套筒。

所述多个纵波检测压电堆是被施加预应力并相互重叠而形成一体的多块压电陶瓷环片。

所述的下接头与外保护筒螺纹连接，外保护筒与上接头螺纹连接，在螺纹连接处设置有O形密封圈。

所述声波导引筒和外保护筒经O形密封圈密封连接。

本实用新型的工作原理为：

由于用于井底施工数据的实时无线数据传输中的声波发射装置产生的声波在固体(连续油管)中传播，所以声波接收装置不能使用常规的空气介质条件下的声波接收装置。必须直接在固体材料中检测声波振动信号。为此设计了以压电功能陶瓷为声电材料的声波接收装置。并通过声波导引筒将声波信号最大限度的导引到压电功能陶瓷组中以便通过压电功能陶瓷为声电作用产生电信号。当有声波信号通过连续油管本体钢材传入到接收装置时，声波经过声波导引筒集中和加强后分别送入横波检测压电堆和纵波检测压电堆中，压电堆在声波的推动下从引线中送出横波和纵波电信号。该电信号经后续的放大、鉴幅、检波、解码后还原为原始的井底施工数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：