[发明专利]无线通信采油装置及无线通信方法

说明书

本发明涉及一种无线通信采油装置，包括：泵体，用于将井下流体举升至地面，其通过杆体与抽油设备连接；通信模块，其位于所述泵体内部，并配置为：以控制所述泵体内部与外部的连通/阻断从而改变所述泵体对所述杆体施加的作用力的方式将信息调制于所述抽油设备的负载波动中。本发明将信息调制于泵体对杆体作用力的方式，没有采用电磁波或者声波作为信息的载体，能够避免电磁波/声波在井下传输衰减和干扰较大的缺陷。

技术领域

本发明涉及油气田开采技术领域，具体涉及无线通信采油或采气装置及无线通信方法，还涉及一种用于井下数据无线上传的抽油泵体或抽气泵体。

背景技术

由于国内油田普遍具有多层、非均质性特点，为保证油田能够被充分地开采，采油井下的数据监测显得非常重要。随着自动化采油技术的不断应用和发展，国内采油技术检测已实现了井下参数监测。并保证油田井下设备能够正常采油。

目前自动化采油技术检测主要采用预置电缆为井下通讯设备进行供电，并进行地面与井下测控信号的传输，目前有缆数字式检测工艺需在油管外捆绑电缆施工，存在现场施工作业复杂、施工效率低、带压作业难度大等问题。而无缆数字传输工艺在需要下井录取历史数据或调整参数时，则必须动用测井车，使用传统方法下电缆和仪器完成作业。

现阶段的无线井下工况及参数监测通常采用独立的两个步骤，首先通过传感器或者数据采集终端采集井下设备的工况和相关参数，将工况和参数传输至无线通信模块；然后，无线通信模块以电磁波/声波为载体，并以井下环境(井下流体、地层、井下气体)为电磁波/声波的传输媒介，将工况和参数传输至地面设备。例如，公开号为CN2869822Y的中国专利文献公开的螺杆泵井光杆的扭矩、转速、轴向力无线通信测量装置，其包括传感器、信号发射系统和主机。传感器用于采集轴向力参数和扭矩参数，传感器采集的模拟信号经过放大和模数转换后输入无线通信模块，然后经由信号发射系统发射无线电波，从而实现无线传输。例如，公开号为CN112682028A的中国专利文献公开了一种抽油井有杆泵泵功图实时测试与无线传输装置及方法，装置包括电池组、磁致声能转换器、系统电源、位移传感器、电路板、载荷传感器、壳体和地面控制器，其中位移传感器和载荷传感器用于传感杆泵的位移和载荷参数，然后通过电路将位移和载荷参数的信号传输至磁致声能转换器，将位移和载荷参数转换为声波信号，其中声波信号耦合至抽油杆，并通过抽油杆传输至地面，即声波信号以抽油杆为传输媒介实现无线通信。例如，公开号为CN107795304B的中国专利文献公开了一种多层同采管柱及其使用方法。该管柱包括多个连接油管，由上至下通过连接油管顺次连接并导通的上采油管段、下采油管段和井底管段，信号接收装置、信号发射装置、上油层多参数测试仪、下油层多参数测试仪。上采油管段包括分采泵上泵和偏心进油阀，分采泵上泵连接至抽油杆，下采油管段包括与分采泵上泵通过连接杆连接的分采泵下泵、分采泵固定阀、过电缆封隔器、单向阀和筛管。信号发射装置位于分采泵上泵上游，上油层多参数测试仪位于偏心进油阀和分采泵下泵之间，下油层多参数测试仪位于过电缆封隔器和单向阀之间，信号接收装置悬挂在油套环空中并与信号发射装置无线连接。

但是，由于井下套筒内包含泥浆、水垢、油、水以及气泡，因此井筒内的流体在大部分情况下处于非均匀状态，并且由于地层、钻柱和油层等因素影响，以电磁波或者声波的方式传输信息存在可靠性差、传输距离短、不易维修更换等缺陷。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种无线通信采油装置，包括：

泵体，用于将井下流体举升至地面，其通过杆体与抽油设备连接；

通信模块，其位于所述泵体内部，并配置为：