[发明专利]一种抽油机井变频干扰通信装置及其通信方法有效
申请号: | 202011513274.2 | 申请日: | 2020-12-21 |
公开(公告)号: | CN112502698B | 公开(公告)日: | 2023-05-26 |
发明(设计)人: | 方辛语;方永和 | 申请(专利权)人: | 方永和 |
主分类号: | E21B47/12 | 分类号: | E21B47/12;E21B47/06;E21B47/009 |
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地址: | 163000 黑龙江省大*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 抽油机 变频 干扰 通信 装置 及其 方法 | ||
本发明公开了一种抽油机井变频干扰通信装置及其通信方法,地面主机可控制变频/非变频电动机的运行频率或启动状态。该抽油机井变频干扰通信装置的地面主机,根据自身的运动加速度判断抽油杆是上行还是下行,在合适的时机对电动机的运行实施干扰,其井下主机根据电磁线圈/霍尔传感器/机械开关的输出信号或压力传感器采集的压力曲线,计算出抽油杆上下运动的周期时间。地面主机将通信数据编码后,依据编码内容对变频/非变频电动机进行频率干扰或启停干扰,从而使得抽油机的行程周期发生变化,井下主机通过电磁线圈/霍尔传感器/机械开关或压力传感器可检测到行程周期的变化,就可以解码得出通信数据,实现地面主机到井下主机的数据通信。
技术领域
本发明涉及油田无线通信技术领域,具体为一种抽油机井变频干扰通信装置及其通信技术。
背景技术
油田在进行分层开采时,常常需要向井下智能设备发送指令,执行相应的动作,如阀门的开关、测试参数的调整等等,在没有电缆连接到井下的情况,想通过无线的方式向井下发送通信数据困难重重;井下电磁信号被完全屏蔽,而无论是声波、光波还是振动波,信号传递到井下都被严重衰减变形,无法有效识别加载的信号;压力波的方式虽然可以将信号传递到井下,但实施的设备体积大,功率大,自动干扰装置设计难度大,成本高,对井况干扰严重,也不适合在抽油机井向下进行数据通信。
为此我们提出了一种抽油机井变频干扰通信装置及其通信技术,用来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抽油机井变频干扰通信装置,以解决上述背景技术中提到的缺陷。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:包括井上部分和井下部分。所述井上部分包括地面主机和变频/非变频电动机,地面主机可控制变频/非变频电动机的运行频率或启动状态。所述井下部分包括井下主机和电磁线圈/霍尔传感器/机械开关或压力传感器,且井下主机与电磁线圈或霍尔传感器或机械开关或压力传感器的电路连接。该抽油机井变频干扰通信装置的地面主机,根据抽油杆上下运动的加速度判断抽油杆是上行还是下行,在合适的时机对电动机的运行实施干扰,其井下主机根据电磁线圈/霍尔传感器/机械开关的输出信号或压力传感器采集的压力曲线,可计算出抽油杆上下运动的周期时间。地面主机将通信数据编码后,依据编码内容对变频/非变频电动机进行变频干扰或启停干扰,从而使得抽油机的行程周期发生变化。地面主机按照要传输的数据编码进行一系列的行程周期干扰后,井下主机通过电磁线圈/霍尔传感器/机械开关或压力传感器可检测到的这一系列的行程周期的变化,就可以解码得出通信数据,实现地面到井下的数据通信。
本发明还提供了一种抽油机井变频干扰通信装置的通信方法,所述抽油机井变频干扰通信装置包括如上述中任一所述的抽油机井变频干扰通信装置,所述方法包括步骤:
地面主机对通信信息进行编码并得到第一数据编码;
所述地面主机对所述第一数据编码增加校验码并得到第二数据编码;
所述地面主机对所述第二数据编码进行加密并得到第三数据编码;
根据所述第三数据编码所述地面主机向电动机发送控制指令;
根据所述控制指令所述电动机干扰抽油杆在油管中的运动;
井下主机检测所述抽油杆在所述油管中运行的实际周期;
所述井下主机判断所述实际周期与稳定周期的时间差;
所述井下主机通过所述时间差解析出所述第三数据编码;
所述井下主机解密所述第三数据编码并得到所述第二数据编码;
所述井下主机校验所述第二数据编码并得到所述第一数据编码;
根据所述第一数据编码所述井下主机获取所述地面主机发送的所述通信信息。
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