[实用新型]基于互频原理的注水井无线供电智能测控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种注水井无线供电智能测控系统，具体涉及一种基于“互频”技术的集无线供电、无线通信与控制、免更换电池的注水井无线供电智能测控系统，其可被应用于石油开采领域。

背景技术

随着油田的开发，地层压力递减，且地层结构复杂，层间压力各不相同，为了保持地层压力，解决层间矛盾，将注水合理地分配到各层段，多采用井下分层配注系统，对渗透性好、吸水能力强的层控制注水；对渗透性差、吸水能力弱的层加强注水，从而使高、中、低、渗透性的地层都能发挥注水的作用，实现油田长期高产稳产，提高最终采收率。

现有的井下分层配注系统，各层配水器与堵塞器配合使用，堵塞器内置一次性耐高温电池，电池可持续供电时间短，需要频繁投捞堵塞器来更换电池，耗时长且成本高；从测调系统上看，该技术采用投入测调仪测试井下数据后，在井上完成堵塞器定标后，由投捞器放入井下相应位置，由于井下各层压力不同需要逐层调配，且由于地层压力会随时间发生变化，因此得反复投捞堵塞器，无法连续工作；受测调系统限制，该井下分层配注系统还至少存在这些问题：调配过程和测调过程不同步，测调数据和测调结果无法在地面同时获取，且过程繁琐、精度低、成本高昂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于互频原理的注水井无线供电智能测控系统，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种基于互频原理的注水井无线供电智能测控系统,其包括注水管柱、存储式一体化智能配水器、井下分层流量实时测调仪以及地面控制系统，所述存储式一体化智能配水器设于注水管柱下端，所述存储式一体化智能配水器和井下分层流量实时测调仪均与所述地面控制系统连接；

所述井下分层流量实时测调仪包括电能无线发射模块和第一无线通讯模块；

所述存储式一体化智能配水器包括电能无线接收模块和第二无线通讯模块，所述电能无线接收模块与所述第二无线通讯模块连接，所述第一无线通讯模块与第二无线通讯模块之间能够通过无线方式实现双向数据通信；

当所述存储式一体化智能配水器和井下分层流量实时测调仪接近时，所述电能无线发射模块和电能无线接收模块能以互频方式相匹配。

进一步的，所述电能无线发射模块包括发射谐振体，所述发射谐振体包括发射磁感组和与发射磁感组连接的谐振器，所述电能无线接收模块包括接收谐振体，所述接收谐振体包括接收磁感组和与接收磁感组连接的谐振器，当在所述电能无线发射模块中输入设定频率的交流电信号时，所述发射谐振体的固有频率被所述接收谐振体影响而达到选定工作频率的选定带宽范围内，使所述发射谐振体达到谐振状态，同时所述接收谐振体的固有频率被所述发射谐振体影响而达到设定频率范围，使所述接收谐振体与发射谐振体产生谐振，实现电能在所述电能发射模块和电能接收模块之间的无线传输，再由所述电能无线接收模块将接收到的电能输出给负载设备。

进一步的，所述电能无线发射模块包括依次串联的电源变换电路、谐振器、发射磁感组和无线电能控制电路，所述无线电能控制电路还与所述电源变换电路连接。

更进一步的，所述发射磁感组包括驱动线圈和与驱动线圈连接的磁性材料。

具体的，驱动线圈与磁性材料胶粘连接。

进一步的，所述电能无线接收模块包括依次串联的接收磁感组、谐振器和电源变换电路。

更进一步的，所述接收磁感组包括驱动线圈和与驱动线圈连接的磁性材料。

具体的，驱动线圈与磁性材料胶粘连接。

优选的，所述井下分层流量实时测调仪经测调电缆与所述地面控制系统连接，所述存储式一体化智能配水器与所述地面控制系统无线连接而实现双向数据通信，当所述地面控制系统输入控制信号并无线传输给所述存储式一体化智能配水器时，所述存储式一体化智能配水器可于井下独立工作。

进一步的，所述测调电缆的一端与所述地面控制系统连接，所述测调电缆的另一端经过电缆绞车和天地滑轮组后，再穿过防喷系统，之后与所述井下分层流量实时测调仪连接。

更进一步的，所述防喷系统设于所述注水管柱的上端。

优选的，所述井下分层流量实时测调仪还包括电缆接头、测调仪主体和机械定位装置，所述电能无线发射模块与所述第一无线通信模块串联连接，且所述电能无线发射模块和第一无线通信模块设置于所述测调仪主体中，所述电缆接头、测调仪主体和机械定位装置依次连接。