[发明专利]一种井下监测系统

说明书

本发明实施例公开了一种井下监测系统，包括：数据采集装置，其包括密封耐压壳、超级电容、监测单元、传感器接口、超声波接收换能器以及第一PZT压电陶瓷；传输充电装置，其伸入到套管内，包括电缆、超声波发射换能器以及第二PZT压电陶瓷。本发明的一种井下监测系统基于超声波的无线储能与通信方法，采用超声波为能量和信息传递的载体，利用超声波发射换能器与超声波接收换能器实现无线充电，利用一对PZT压电陶瓷实现无线通信；使用时将数据采集装置埋于井下一定深度，用于长期收集所需地各种数据，定期将传输充电装置伸入到井下相同深度，采集数据并为超级电容充电，有效地拉长了数据采集间隔，降低了数据采集成本。

技术领域

本发明涉及井下检测技术领域，尤其涉及一种井下监测系统。

背景技术

在油气田的开发中，井下温度、压力、流量等信息的定期监测能提供油井开发过程中的井况变化特性，能帮助工程师及时了解油井的健康状况，进而及时调整开采策略，制定最优开采方案。因此，对油气田的高产稳产至关重要。通常情况下为了获取井下的温度、压力等信息，油田开发工程师们多采用实时测井的方法来解决该问题。即：通过电缆测井的方式实时地为井下各种传感器网络和测量电路提供电能，并且实时地记录相应的传感器的信息。此方法虽然实现了井下信息的实时获取，但为了数据的准确性需要频繁的进行数据的采集，导致电缆测井的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种井下监测系统，解决现有技术中由于需要频繁采集井下数据，导致数据采集成本较高的技术问题。

为了达到上述技术目的，本发明实施例提供了一种井下监测系统，该一种井下监测系统包括：数据采集装置，其包括密封耐压壳、超级电容、监测单元、传感器接口、超声波接收换能器以及第一PZT压电陶瓷，密封耐压壳套设于套管外壁上，合围形成一工作腔，超级电容、监测单元、超声波接收换能器以及第一PZT压电陶瓷内置于工作腔内，传感器接口设置于密封耐压壳外壁上，超级电容分别与监测单元、超声波接收换能器、传感器接口以及第一PZT压电陶瓷电连接，检测单元分别与传感器接口以及第一PZT压电陶瓷信号连接；传输充电装置，其伸入到套管内，包括电缆、超声波发射换能器以及第二PZT压电陶瓷，电缆上端连接外部升降设备，超声波发射换能器以及第二PZT压电陶瓷连接电缆，超声波发射换能器与超声波接收换能器匹配，第二PZT压电陶瓷与第一PZT压电陶瓷匹配。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的一种井下监测系统基于超声波的无线储能与通信方法，采用超声波为能量和信息传递的载体，利用超声波发射换能器与超声波接收换能器实现无线充电，利用一对PZT压电陶瓷实现无线通信；使用时将数据采集装置埋于井下一定深度，用于长期收集所需的各种数据，定期将传输充电装置伸入到井下相同深度，采集数据采集装置中储存的数据并为数据采集装置中的超级电容充电，有效地拉长了数据采集间隔，降低了数据采集成本。

附图说明

图1是本发明提供的一种井下监测系统一实施例的结构示意图；

图2是图1中部分结构示意图；

图3是本发明提供的一种井下监测系统一实施例的能量流动连接框图；

图4是本发明提供的一种井下监测系统一实施例的信号流动连接框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1至图4，图1是本发明提供的一种井下监测系统一实施例的结构示意图；图2是图1中部分结构示意图；图3是本发明提供的一种井下监测系统一实施例的能量流动连接框图；图4是本发明提供的一种井下监测系统一实施例的信号流动连接框图。在图3、图4中，实线为有线连接，虚线为无线连接。