【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油田采油工程，具体为一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置及方法。
技术介绍
1、目前的预置电缆智能注水工艺管柱在作业起下管柱过程中井口一直有电缆，难以满足井口不出液的环保要求，同时整个工艺管柱等长的电缆在随油管下入过程中可能出现意外磕碰导致损坏等情况，从而大大降低了工艺成功率，电缆长期在井下同时存在腐蚀短路等风险，降低了工艺使用寿命，因此为满足环保作业的要求，同时进一步提高工艺成功率和工艺使用寿命，本专利技术提供了一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置及方法，主要解决了预置电缆智能注水井作业起下管柱时井口有电缆无法控制井口、电缆连接部分易损坏的问题。同时，相较于现有单一压力波、双重波码无线通信方式，超低频电磁波通信方式具有传播距离长，信号传播稳定可靠等优势，超低频电磁波在井下水中的传播距离可达数千公里，是大深度水下通信的唯一有效手段，其他无线通信方式无法实现，为了解决预置电缆智能注水井作业起下管柱时井口有电缆无法控制井口、电缆连接部分易损坏以及其他无线通信方式无法保证井下水中长时间、长距离可靠通信的问题，本专利技术特提供的一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置及方法，来解决上述存在的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置及方法，解决了预置电缆智能注水井作业起下管柱时井口有电缆无法控制井口、电缆连接部分易损坏以及其他无线通信方式无法保证井下水中长时间、长距离可靠通信的问题。>
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置，包括地面控制装置、地面通信电缆、地面电磁波发射接收器、油管、套管和多个工具，所述地面控制装置通过地面通信电缆与地面电磁波发射接收器相连，所述工具包括封隔器、井下电磁波发射接收器、工具段电缆、智能配水器，所述井下电磁波发射接收器通过工具段电缆与智能配水器连接，所述地面电磁波发射接收器、封隔器、井下电磁波发射接收器、智能配水器均通过丝扣与油管连接，所述油管设置在套管的内部。
3、所述工具包括第一级工具、第二级工具和第n级工具，所述n为大于等于1的整数
4、优选的，一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调方法，包括以下步骤：
5、s1、首先将油管、封隔器、井下电磁波发射接收器、工具段电缆及智能配水器之间安装完成，然后下入到套管中，接着使地面控制装置通过地面通信电缆与地面电磁波发射接收器连接，同时每个工具段电缆对应安装在相对应的配注地层内，接着将封隔器安装在套管中坐封；
6、s2、所述s1步骤中的设备安装完成后，将自动测调参数传输到地面控制装置中，将所述地面控制装置通过地面通信电缆与地面电磁波发射接收器连接，接着将地面控制装置与井下电磁波发射接收器电性连接，同时完成所述井下电磁波发射接收器通过工具段电缆与智能配水器的连接，即完成该注水井分层测调装置的安装；
7、s3、在需要读取井下数据时，所述地面控制装置将读取数据指令通过地面通信电缆发送至地面电磁波发射接收器，所述地面电磁波发射接收器利用油管、套管和地层形成的低阻抗闭环电路将指令发送给需读取数据的某级工具中的井下电磁波发射接收器内，所述井下电磁波发射接收器收到指令后通过工具段电缆控制智能配水器将需要读取的数据取出并传回至井下电磁波发射接收器内，所述井下电磁波发射接收器利用油管、套管和地层形成的低阻抗闭环电路将数据传回地面电磁波发射接收器内，所述地面电磁波发射接收器通过地面通信电缆最终将井下数据传输至地面控制装置内。
8、优选的，所述地面电磁波发射接收器利用油管、套管和地层形成低阻抗闭环电路。
9、优选的，所述地面控制装置采用时分复用与频分复用相结合的通信机制将指令发送给需进行测调的井下电磁波发射接收器内。
10、优选的，所述井下电磁波发射接收器通过电池供电或由井下自发电装置供电，所述地面电磁波发射接收器由地面控制装置通过地面通信电缆进行供电。
11、本专利技术提供了一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置及方法。具备以下有益效果：
12、1、提供的基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置的井口处没有设置电缆，从根本上解决了电缆意外磕碰导致损坏产生风险、电缆长期在井下腐蚀短路的问题，从而延长了整个工艺的使用寿命，同时也不会存在因为作业导致环境污染的问题，相较于现有技术满足了环保作业的需求，其次该注水井分层测调装置也不需要专业人员在地面对电缆与配水器进行连接，作业施工简单，作业周期短，大大降低该工艺成本。
13、2、本专利技术通过地面电磁波发射接收器、井下电磁波发射接收器，利用油管、套管和地层形成的低阻抗闭环电路，可以实现地面控制装置与智能配水器之间的超低频电磁波通信，该超低频电磁波通信方式具有传播距离长，信号传播稳定可靠等优势，可保证井下智能配水器的长时间可靠通信，解决了其它无线通信方式无法保证井下水中长时间、长距离可靠通信的问题。
14、3、本专利技术提供的井下电磁波发射接收器通过电池供电或由井下自发电装置供电，地面电磁波发射接收器由地面控制装置通过地面通信电缆进行供电，当没有通信时，地面电磁波发射接收器和井下电磁波发射接收器均处于超低功耗待机状态，从超低功耗状态唤醒的方式有两种：由电缆端收到通信信号，或由井下电磁波发射接收器收到唤醒信号；地面电磁波发射接收器或井下电磁波发射接收器任何一方被电缆端通信信号唤醒后均向另一方发送唤醒信号，并建立电磁波通信状态，当收到通信结束信号或超过一定时间无数据传输则井下电磁波发射接收器重新进入超低功耗待机状态，从而解决了现有无线通信方式无法保证井下水中长时间、长距离可靠通信的问题。
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1.一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置，包括地面控制装置（1）、地面通信电缆（2）、地面电磁波发射接收器（3）、油管（8）、套管（9）和多个工具，其特征在于：所述地面控制装置（1）通过地面通信电缆（2）与地面电磁波发射接收器（3）相连，所述工具包括封隔器（4）、井下电磁波发射接收器（5）、工具段电缆（6）、智能配水器（7），所述井下电磁波发射接收器（5）通过工具段电缆（6）与智能配水器（7）连接，所述地面电磁波发射接收器（3）、封隔器（4）、井下电磁波发射接收器（5）、智能配水器（7）均通过丝扣与油管（8）连接，所述油管（8）设置在套管（9）的内部。
2.根据权利要求1所述的一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置，其特征在于：所述工具包括第一级工具（10）、第二级工具（11）和第N级工具（12），所述N为大于等于1的整数。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调方法，其特征在于：所述地面电磁波发射
5.根据权利要求3所述的一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调方法，其特征在于：所述地面控制装置（1）采用时分复用与频分复用相结合的通信机制将指令发送给需进行测调的井下电磁波发射接收器（5）内。
6.根据权利要求3所述的一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调方法，其特征在于：所述井下电磁波发射接收器（5）通过电池供电或由井下自发电装置供电，所述地面电磁波发射接收器（3）由地面控制装置（1）置通过地面通信电缆（2）进行供电。
...【技术特征摘要】
1.一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置，包括地面控制装置（1）、地面通信电缆（2）、地面电磁波发射接收器（3）、油管（8）、套管（9）和多个工具，其特征在于：所述地面控制装置（1）通过地面通信电缆（2）与地面电磁波发射接收器（3）相连，所述工具包括封隔器（4）、井下电磁波发射接收器（5）、工具段电缆（6）、智能配水器（7），所述井下电磁波发射接收器（5）通过工具段电缆（6）与智能配水器（7）连接，所述地面电磁波发射接收器（3）、封隔器（4）、井下电磁波发射接收器（5）、智能配水器（7）均通过丝扣与油管（8）连接，所述油管（8）设置在套管（9）的内部。
2.根据权利要求1所述的一种基于超低频电磁波通信的注水井分层测调装置，其特征在于：所述工具包括第一级工具（10）、第二级工具（11）和第n级工具（12），所述n为大于等于1的整数...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡萌，王竞崎，朱振坤，宋兴良，高光磊，佟音，刘军利，郭颖，王洁春，邢瑞雪，王超，李宏柏，
申请(专利权)人：大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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