井下无线短传系统的研究

文章主要介绍了通过使用两块C8051F060单片机构成的电路板和无线收发电路组成的井下无线短传系统的设计思路。系统对传感器输出的数据进行采集,并将采集结果显示在用户交互界面上,进行井下采集的实时显示。     

井下测试数据无线传输技术探讨

针对油气井测试数据的采集及传输方式进行广泛的调研, 综合比较井下存储、 地面直读、 跨 Ｄ Ｓ Ｔ测试阀无线直读和井下遥测无线传输方式的优缺点。对目前国内外研究热点“ 井下遥测无线传输” 技术进行充分分析研究, 可行的技术途径有利用低频电磁波经地层传输、 低频声波沿油管传输以及智能钻杆传输等。文中就各技术途径的优缺点、 影响因素、 技术现状和发展前景做出具体阐述, 为进一步研究无线遥测井下测试数据系统提供理论依据。     

测井仪器信息的电磁波传输方法

<正>专利申请号:CN201210283472.3公开号:CN102777170A申请日:2012.08.09公开日:2012.11.14申请人:吉艾科技(北京)股份公司测井仪器信息的电磁波传输方法,采用电磁波无线传输测井数据,在井下测井仪器处设置有与测井仪器的信息采集装置连接的无线发射/接收装置,井下的信息采集装置采集到的数据通过无线发射/接收装置发送到地面,     

页岩气生产动态井下无线监测系统研制与应用

目前页岩气生产过程中井下动态资料的获取途径主要采用生产测井或钢丝下压力计试井等方式,其存在井口装备多、工序复杂、井下数据获取不及时、监测覆盖时间短等不足,为此,开发了一套页岩气井生产动态井下无线监测系统。该系统采用“井下数据无线采集”+“井口物联网终端”+“基地数据中心”的技术架构,将井下数据无线采集工具随油管一起送到储层中,采集井筒中流体温度、压力、流量及含水率等生产动态数据,并直接通过电磁波发射器上传到地面,地面天线接收后再由井口物联网传输到基地监测中心,实现在基地即可远程实时观察页岩气井的井下生产动态情况,根据生产需要及时调整井口生产制度,以便提升生产井的产能。本系统适用井深3500m左右;在设定数据量为4组/d（可调）时,工作时长可达2～3年。系统在威204H36-6井及威202H22-7井进行了现场应用,获取的生产动态数据准确、及时。其中,威204H36-6井根据监控数据开展了控压调产,明显减缓了地层能量衰减速度,提高采收率2~3%;威202H22-7井在邻井的压裂液进入井筒时进行了及时的报警,防止了气井被压裂液淹死情况的发生。页岩气井生产动态井下无线监测系统的开发实现了页岩气井在生产阶段的长期实时监测功能,应用效果良好,具有推广应用的良好前景。     

热采井多点温压采集装置与无线传输系统研制与应用

研制了热采井多点温压采集与无线传输系统,实现了井下多点温压采集显示和基于GPRS网络的数据无线远传;研究了高阻抗热电偶弱信号采集技术、液晶亮度随温度自动调整技术、远程报警等关键技术;研制了一种高阻抗热电偶弱信号采集电路,解决了热电偶线路太长采集不准的问题,保证了仪器温度采集的可靠性。本系统现场应用20余井次,取得了良好的应用效果。     

中继传输技术在井下无线地面直读中的应用

目前井下无线地面直读技术的传输距离不能满足现有深井、超深井应用。从井下无线中继传输的基本原理入手,开展中继传输技术研究,设计了井下无线中继器功能和传输协议,研制了井下无线中继器功能样机。井下试验表明,研制的无线中继器功能样机实现了中继传输功能,设计的井下无线中继器的传输协议满足要求,采用该技术将井下无线信号强度提高了3倍。此研究为中继传输技术在井下无线地面直读中的应用奠定了基础。     

油气生产井下动态无线监测系统助力数字油气田建设

目前试油作业采用随管柱下入储存式压力计获取井下数据，在管柱起出后才能获得井下油气层资料，不能及时评价油气藏，效率亟待提高；而油气生产过程中井下动态资料的传统获取途径主要采用生产测井、钢丝下压力计试井等方式，其存在监测覆盖时间短、获取数据量少等不足，为此开发了一套适用于试油作业和油气开采作业的生产动态井下无线监测系统。 1.系统介绍 系统采用“井下动态数据无线采集”＋“井口物联网终端”＋“基地数据中心”的技术架构，将井下动态数据无线采集工具随油管一起送到储层中，采集井下的生产动态数据，并直接通过电磁波发射器上传到地面。利用监测数据，一方面可在试油期间实时优化作业工序， 快速评价油气藏特性，节约试油周期；另一方面，可在油气开采期间指导生产制度的实时精细调整，以提升产能和储层采收率，同时实现水淹、管柱损坏等井下异常动态的报警， 延长井筒服役生命周期。该系统目前具有3 000 m、5 000 m和7 000 m三个应用井深规格，数据传输速率从1组/min ~ 4组/d(可调)，工作时长可达2 ~ 3年。     

井下无线电磁短传系统的信号发射装置研究

在井下数据无线电磁短传系统地面模拟试验平台基础上,完成了信号传输幅频特性试验,确定信号传输较稳定、衰减程度较小的频段为1~7 kHz。但采用调幅方式进行信号传输时易受外界干扰,存在较大波动,最终确立了通过调频方式传输信号的新方案。分别基于函数发生器ICL8038和单片机2种方案对信号发射装置进行设计,并完成标定试验。试验结果表明,该信号发射装置工作稳定,信号采集精确,这为井下数据无线电磁短传系统的进一步研究打下了坚实基础。     

井下无线电磁短传系统的信号发射装置研究

在井下数据无线电磁短传系统地面模拟试验平台基础上,完成了信号传输幅频特性试验,确定信号传输较稳定、衰减程度较小的频段为1⁷ kHz。但采用调幅方式进行信号传输时易受外界干扰,存在较大波动,最终确立了通过调频方式传输信号的新方案。分别基于函数发生器ICL8038和单片机2种方案对信号发射装置进行设计,并完成标定试验。试验结果表明,该信号发射装置工作稳定,信号采集精确,这为井下数据无线电磁短传系统的进一步研究打下了坚实基础。     

井上泥浆压力脉冲信号的无线高速采集与传输系统

为了实现接收与解调井下旋转导向工具上行传输的泥浆脉冲信号,设计了一种复合型泥浆压力采集与传输系统。该系统具备高精度、高速率、抗干扰及高可靠的信号采集性能,不仅兼容电压型和电流型压力传感器两种采集模式,同时也兼容无线型和有线型两种数据传输模式。     

井下无线射频识别信号传输特性的模拟研究

无线射频识别信号传输技术可用于遥控井下工具,具有非接触传输、功耗小、操作便利、成本低等优点,是智能化钻完井技术的新发展方向。然而,复杂的井下环境会对井下无线射频识别信号传输的可靠性产生极大的影响。该研究结合电磁波传输理论和法拉第电磁感应定律,综合考虑了不同传输介质等井下环境的影响,建立了井下无线射频识别信号传输的理论模型,并通过数值模拟验证了该理论模型的准确性。基于该模型分析了激励电压幅值、传输距离及钻井液性质对井下无线射频识别信号传输特性的影响。研究结果表明:随着钻井液电导率的增加,信号衰减程度变大;随着传输距离的增加,无线射频识别信号传输强度变弱;随着激励电压幅值的增大,无线射频识别信号传输强度变强。理论模型与仿真模型最小误差为1.67%,具有一定的参考性。该研究可为井下工具无线传输技术提供理论依据,有助于推动井下信息无线传输技术的发展。     

数字式智能分层注水无线数据传输仿真计算与分析

为进一步提高分注合格率,降低井下作业风险和操作成本,实时监测和调节井下各层注入量,提出了数字式分层注水技术。该技术成功设计了一种井下控制器,它可以和数字式配水器之间实现非接触式无线通信、指令发送、数据传输和磁定位。通过无线数据传输模拟实验,发现在相同温度下,盐度与电导率近似的呈线性比例关系、穿透深度与通信距离在一定范围内呈线性关系,进一步验证了加大发射功率有利提高井下无线通讯距离及井下无线数据传输可行性;同时利用FEKO软件对数字式无线数据传输进行了有限元仿真分析,得出了优化天线的安装方向。     

井下钻井液采集模拟装置的设计与试验

目前,井下气体检测技术研究存在的主要问题集中在井下高压钻井液的采集与压力释放方面,并且缺少相应的模拟试验环境。针对这一难题,研制了一种井下钻井液采集模拟试验装置。阐述了其结构和原理,并通过仿真模拟论证了采用该装置完成井下钻井液采集的可行性。将该模拟试验装置接入气液分离膜与微型气体检测器进行试验,实现了井下气体检测录井的功能。     

E-LINK电磁波无线随钻测量系统的分析及应用

为了及时掌握和应用电磁波井下传输技术,引进了E-LINK带随钻伽马的电磁波无线随钻测量系统,并将其应用到DP5井进行生产试验。E-LINK电磁波无线随钻测量系统主要由井下仪器和地面仪器组成,井下仪器主要由井下发射部分、流量开关及井下测量部分组成,井下发射部分将井下测量部分传来的数据信号变为低频电磁波信号,并通过上下绝缘中间导通的偶极子发射到地层中。现场应用表明,该系统能够适应国内的钻井设备环境及大牛区的地层特性。     

Unite无线采集系统应用简介

Unite无线系统的优势在于不仅能够和428XL系统以及508XT系统完美地结合,更能在全无线的采集方式下进行地震数据采集。本文介绍了对Unite无线采集系统中的无线采集站RAU进行测试;手持终端器PFT的应用及其无法连接无线局域网的解决办法;数据回收器DH与服务器连通传输数据;有线和无线结合施工时SEGD数据的形成等。     

基于无线充电及通信技术的智能配注水系统分析

油田进入特高含水后期,注采关系复杂,需不断缩小测调周期以保证注水合格率,这就造成了测试工作量大量增加,注水技术急需向数据实时监测、注入量自动调配方向发展。开展了智能配注技术的研究,将井下参数采集模块、电路控制模块、流量控制阀集成在智能配注器内并长期置于井下,结合无线充电技术、无线通信技术及自动调整算法,形成了包括智能配注器、智能测控充电一体仪及地面通信控制主机的智能配注工艺及配套装置。室内及现场试验表明,无线充电及通信技术可靠,智能配注器对井下生产参数进行实时监测,并根据设定值进行自动调整。利用智能配注技术对地层参数的实时动态监控,通过对控制数据的分析与挖掘,可为油田精细开发方案的制定及调整提供数据支撑,为油田“数字化、智能化”建设提供技术支持。     

电控智能完井技术研究及现场应用

为了对油气开采过程进行精细化监测和控制,提升油田现代化管理水平,最终实现低成本下油气井的高效开采,研究并开发了缆式电控智能完井系统EIC-Riped。该系统中的电控配产器集井下流动控制与数据测量功能于一身,油嘴开度可无级调节;井口控制器调节油嘴开度,采集井下温度和压力数据,并将数据无线传输到远程测控系统。吐哈油田的现场试验结果表明:EIC-Riped系统可实现多层段油气井井下生产动态的调控与温度和压力的监测,具有实时化和远程化等特点,满足油井生产管理现代化的要求。该系统对油井找水、堵水和增产提效具有较高的应用价值。     

Unite无线采集系统的特点和技术优势

Unite无线地震数据采集系统既可以用作全无线方式采集地震数据,又可以与428XL地震数据采集系统联用。本文详细阐述了Unite无线采集系统的特点和技术优势,通过Unite系统以"填充"方式与428XL系统联用的实例,简单阐述了使用Unite系统实现的无缝隙地震数据采集作业,并将Unite无线系统采集的地震记录与428XL有线系统采集的地震记录进行了对比,结果发现二者完全一致。     

井下过套管超声波无线能量传输系统研究

针对中国石油行业数字化油田需求,可将传感器永久埋入井中,用于长期监测生产井中井下流体和套管附近地层状态,但井下永久传感器供电电池的电量会随时间推移而消耗殆尽.如果能够周期性地通过套管给电池充电,将能够较好地解决电池的充电问题.提出了井下过套管超声波无线能量传输系统模型,论述了金属厚度、超声波频率和声压透射率三者之间的关系.设计了井下过套管超声波无线能量传输系统的发射能量模块和接收能量模块,搭建了无线能量传输系统实验装置,并开展了4组不同厚度下能量传输实验.实验结果表明,该系统能够实现井下过套管无线能量传递,在接收端可获得瞬时最大接收功率0.984 W,为井下永久电子测量设备的供电提供了一种解决方案.     

无线单点检波器高密度地震采集

依靠常规的有线设备进行大三维或超大三维地震数据的传输非常困难甚至无法实现,而且设备投入大,施工效率低。基于网络传输技术的无线单点检波器用于高密度三维地震数据采集具有采集能力强、采集投入低、采集设计方便、施工效率高等优势。介绍了单点高密度采集的方法、优势和数据传输方面存在的问题,讨论了短程和远程通讯及数据传输等地震采集关键技术,列举了无线采集技术的现状并展望了未来无线采集装备和技术的发展趋势,给出了无线单点检波器在三维地震资料采集中的应用实例。