[发明专利]井下压裂数据无线传输装置

摘要

本发明公开了一种井下压裂数据无线传输装置，包括命令标签、地面信息球数据读取装置、安装在井口的标签投递装置和信息球捕获装置、安装在连续油管上的电机控制及投球短节、主控通信短节、数据采集短节和电池组；标签投递装置用于将命令标签投入套管内；电机控制及投球短节通过采用互感电源输出单元和无线通信单元实现球仓内信息球数据的存储，当存满时，电机带动球仓平动，信息球进入环空，返排到地面；数据采集短节用于采集地底压力、温度数据；主控制短节用于接收命令标签的指令，并按其指令控制互感电源输出单元、无线通信单元、电机的工作。该装置能实现井下数据的无线传输，在对压裂效果进行准确的实时监测的条件下，节省人力、物力。

主权项

一种井下压裂数据无线传输装置，其特征在于：包括命令标签(106)、地面信息球数据读取装置(114)、安装在井口的标签投递装置(102)和信息球捕获装置(113)、安装在连续油管(105)上的电机控制及投球短节(110)、主控通信短节(111)、数据采集短节(112)和电池组(115)；所述地面信息球数据读取装置(114)与服务器连接，能向其传输读取的数据；所述电池组(115)分别与所述电机控制及投球短节(110)、主控通信短节(111)、数据采集短节(112)内的用电设备连接，为其供电；所述标签投递装置(102)用于将所述命令标签(106)投入套管(104)内；所述电机控制及投球短节(110)包括短节I、信息球(204)、球仓(201)、驱动电机(205)、螺杆(203)、互感电源输出单元(211)和无线通信单元(210)；所述互感电源输出单元(211)和无线通信单元(210)并列设置于所述短节I的侧壁上，标记该位置为A，在A位置的上方或下方设置有开口(213)，所述开口(213)的尺寸大于信息球(204)的直径；所述球仓(201)有多个，一字排开，设置于A位置侧的短节I内；所述球仓(201)与短节I的侧壁相切处为开口，并在此处设置有密封垫(202)；所述球仓(201)底部设有螺纹，该螺纹与螺杆(203)相匹配，能将螺杆(203)的转动转化成球仓(201)的平动，所述螺杆(203)安装在所述驱动电机(205)上；前一个球仓(201)移动到开口(213)的位置时，后一球仓正对所述互感电源输出单元(211)和无线通信单元(210)；所述球仓(201)中均放置有一个信息球(204)；所述信息球(204)包括壳体，以及设置于所述壳体内的数据接收模块、数据输出模块、互感电源及存储模块；所述数据采集短节(112)包括短节III、安装在短节内的压力传感器(308)和温度传感器(309)；所述主控通信短节(111)包括短节II、设置于短节II内的主控采集单元(301)、标签命令控制器(302)、存储单元(311)和电机驱动单元(305)；所述主控采集单元(301)分别与标签命令控制器(302)、存储单元(311)、电机驱动单元(305)、互感电源输出单元(211)、无线通信单元(210)、压力传感器(308)、温度传感器(309)连接；所述主控采集单元(301)实时将所述压力传感器(308)、温度传感器(309)采集到的数据存储于所述存储单元(311)；所述标签命令控制器(302)用于接收所述命令标签(106)传输的指令，并将该指令传输给所述主控制采集单元(301)；所述主控制采集单元(301)依据接收到的指令，向互感电源输出单元(211)和无线通信单元(210)分别发送指令，通过所述互感电源输出单元(211)向对应位置球仓(201)内的信息球(204)供电，并通过无线通信单元(210)将所述存储单元(311)内的数据传输给所述信息球(204)，当此信息球没有存储空间时，所述主控制采集单元(301)向所述电机驱动单元(305)发送指令，启动驱动电机(205)，螺杆(203)带动球仓向前平移，存满信息的信息球(204)从短节I上的开口(213)处移出，进入连续油管(105)和套管(104)之间的环空；所述互感电源输出单元(211)、无线通信单元(210)对下一球仓内的信息球进行相同操作，直至完成主控采集单元(301)的指令；进入环空的信息球(204)随着井下液体返排到地面，被信息球捕获装置(113)接收，所述地面信息球数据读取装置(114)读取所述信息球(204)内的数据，并将该数据传输至服务器。