[发明专利]注水井井口水声收发装置

说明书

本发明涉及石油开采领域，具体公开了注水井井口水声收发装置，包括设在注水井井内工作端的有源传感器、智能配水器、上接头、上外套、转换接头、下外套和下接头，上接头和下接头开有走水孔，转换接头内开有偏心通孔，偏心通孔连接有内套，内套上连接有电路板固定架，电路板固定架上连接有电路控制板，电路控制板内设有若干用于处理信号的电路，转换接头底部可拆卸连接有水声换能器，电路控制板一侧的上接头开有电缆通道，上接头的电缆通道外设置有AC/DC模块，下接头开有注水通道和声学通道，水声换能器与电路控制板电连接，水声换能器通过水与有源传感器进行水声通信，能够有效解决传统的注水井井口通讯信号不稳定的问题。

技术领域

本发明涉及石油开采领域，特别是涉及一种注水井井口水声收发装置。

背景技术

油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层压力不断下降导致油井产量大大减小，甚至会停喷停产，此时为了弥补原油开采出后所造成的地下亏空，保持和提高油层压力，实现油田高产稳产，必须对油层进行分层注水。分层注水是通过封隔器的封隔和水嘴的控制来实施注水，使高中低渗地层都发挥注水作用，从而实现调整油田层间矛盾，提高注水波及系数的一项工艺措施。在不同的油田开发阶段，由于投入开采的目的层数呈和性质的不同，以及开发调整的对象和要求的不同，必须结合精细油藏述、动态特征分析，实施分层注水，才能达到提高开发效果的目的。

当前分层注水主要采用无缆智能配水器，其地面装置与井下装置采用的通信方式主要有：下放通信短节通信或者单向压力波通信，下放通信短节通信方式因其后期的维护成本较大，而压力波的方式主要为单向压力发送，且单向压力波通信只能由地面向井下发送波码指令，井下配水器接收指令开关水嘴或改变配注，在智能配水方法中，产生压力脉冲信号的地面装置，大多采用高压泵增压的方式，其具体做法是将地面高压泵输出的高压水作为压力源，通过手动操作压力源和井口装置上的阅门，产生相应的压力脉冲信号传递给井下配水工具，该方法的缺点是采用高压泵设备和手动操作，导致成本高、耗时较长、工人劳动强度大、高压泵增压稳定性差、、导致产生的压力脉冲信号质量差、可靠性低、信号频率低，当地层吸水严重时，高压系很难在井口形成明显压差，影响压力脉冲的产生，且无法接收井下配水工具上传的压力信号。

因此，发明人有鉴于此，提供了注水井井口水声收发装置，以便解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决传统的注水井井口通讯信号可靠性低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供注水井井口水声收发装置，包括设在注水井井内工作端的有源传感器、与有源传感器电连接的智能配水器、与注水井井口相连接上接头、与上接头下部外侧可拆卸连接的上外套、与上外套下部内侧可拆卸连接的转换接头、与转换接头下部外侧可拆卸连接的下外套和与下外套下部外侧可拆卸连接的下接头，上接头和下接头开有走水孔，转换接头内开有一个偏心通孔，上接头、上外套、转换接头、下外套和下接头形成一个空腔，偏心通孔可拆卸连接有内套，内套上部与上接头的走水孔可拆卸连接，内套下部与下接头的走水孔可拆卸连接，转换接头一侧开有引线通道，引线通道内设有引线，转换接头与上接头、内套、上外套形成偏心圆环的上腔室，上腔室内的内套上可拆卸连接有电路板固定架，电路板固定架上可拆卸连接有用于处理信号的电路控制板，转换接头与下接头、下外套和内套形成偏心圆环的下腔室，下腔室内设有水声换能器，水声换能器顶部固接有连接件，连接件转动连接在转换接头的引线通道内，电路控制板一侧的上接头开有电缆通道，下接头开有注水通道和声学通道，声学通道与水声换能器相通，上接头的电缆通道外设置有AC/DC模块。

电路控制板包括核心控制器、收发合置电路、LDO电源和功率放大器，核心控制器电连接有DA输出滤波器、偏置电路、DTU无线通信模块、LDO电源和功放故障报警电路，功率放大器电连接有功放输出滤波器、DA输出滤波器和功放故障报警电路电连接，偏置电路电连接有前置放大器，收发合置电路电连接有匹配电路并且和前置放大器电连接，匹配电路电连接有升压变压器，升压变压器和功放输出滤波器之间电连接有隔直电容，LDO电源电连接有DC/DC电源，DC/DC电源与AC/DC模块电连接，水声换能器通过引线通道内的引线与电路控制板内的收发合置电路电连接。