[发明专利]一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法，该基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，包括地面系统、井下系统和控制系统；所述的地面系统包括钻杆、地面通信接收装置、地面通信发射装置、地面移动中继投放装置和地面移动中继回收装置；该基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及传输方法可以将井下采集的数据通过多个近似等距、在环空依次排列的移动中继形成的无线传输信道，实现井下数据的无线传输。

技术领域

本发明涉及石油压裂技术领域，特别涉及一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法。

背景技术

随着油田开发的逐渐深入，为了使油气井稳产增产，需要对地层进行改造，压裂是提高油气田开发能力的重要技术手段。压裂过程中动态压力值和温度的实时监测，对研究压裂工艺机理、了解储层物性、评价压裂施工效果等具有重要意义。现有的试井监测技术，由于排量、液体粘度和砂比的变化引起的沿程摩阻和液柱重量的变化，导致地表压力波动较大，难以获得准确的压力资料，如果在试井过程中将井底压力计测试数据采用无线遥测技术传输到地面，测试人员可以直接根据井底情况，及时采取各种措施，调整测试工作程序，保证资料录取全面准确，解决测试的盲目性，减少测试开关井操作判断的失误和返工，提高一次性测试成功率，可以有效的缩短试井的时间及成本，进而提高油气开采的产量。现有的井下无线传输技术利用泥浆脉冲、声波、电磁波等技术，存在速率低、衰减大、距离近等弊端，寻找一种更快、更稳定的无线传输技术，是石油工业的研究热点之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统及方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种基于移动中继的压裂试井数据无线传输系统，包括地面系统、井下系统和控制系统；

所述的地面系统包括钻杆、地面通信接收装置、地面通信发射装置、地面移动中继投放装置和地面移动中继回收装置；

所述的井下系统包括油管、移动通信控制短节、封隔器、数据采集短节、压裂测试设备、若干个移动中继和井下控制系统；油管设置在钻杆上并延伸至井下；油管的底端自上而下依次设置有移动通信控制短节、封隔器、数据采集短节和压裂测试设备；移动通信控制短节用来控制移动中继的投放；所述的移动通信控制短节内部形成由供移动中继通过的垂直通道，在垂直通道的两端相对设置有两组推送装置；每组推送装置均包括电机、螺杆和活塞，电机的输出轴通过螺杆连接到活塞，带动活塞在垂直通道内上下运动；垂直通道的一侧形成有向上倾斜的移动中继进口，垂直通道的另一侧在进口的下端形成有移动中继出口；

所述控制系统包括主控制器、无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块；无线通信单元、存储控制单元、供电模块和数据采集模块均连接到主控制器；数据采集模块设置在数据采集短节上，通过接收主控制器的指令进行数据采集；主控制器连接到移动通信控制短节，通过控制移动通信控制短节控制移动中继的投放和回收。

进一步的，所述的移动中继进口的下口壁上形成有斜向上延伸的遮挡部，便于移动通信控制短节对移动中继的回收。

进一步的，所述的移动中继进口上方设置有若干磁条，通过磁力作用将移动中继吸附到移动中继进口附近，便于移动通信控制短节对移动中继的回收。

进一步的，所述的移动中继出口由内向外口径逐渐增大，便于移动通信控制短节对移动中继的投放。

进一步的，包括按顺序进行的下列步骤：

1)主控制器实时监测是否接收到地面通信发射装置发射的数据采集指令；若监测结果为“是”，则进入下一步；若监测结果为“否”，则重复步骤1)；

2)主控制器通过无线通信单元向数据采集模块发送数据采集指令，主控制器驱动移动通信控制短节中的推送装置运动，将移动中继出口打开，开始投放移动中继；