专利名称：导线回收式深井无动力数据传输装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的一种导线回收式深井无动力数据传输装置，属于石油开采行业 或者试油行业将井下流动压力、静止压力、压力梯度、压力恢复曲线、压力降落曲线以及温 度曲线、干扰和脉冲试井曲线等参数数据实时传输到地面控制与数据采集设备上的一种装置。
二、技术背景目前，国内油田用于探测井下温度与压力参数的方法很多，但数据传输途径只有 三种其一是采集后在井下储存，待压力计和温度计提出地面再处理获得数据；其二是把 压力计和温度计与线缆相连下入井下，进行实时有线直读采集；这两种方式都存在施工复 杂、受井况限制、工程成本高、效率低下等缺点。其三是通过将在井下测得的流动参数通过 无线发射装置传输到地面，但是无线信号在井下油液中衰减很快，这种方法无法实时测得 1800米甚至更深井下的温度及压力等参数数据。显然，这些方法对于及时了解井下动态，及 时采取工艺措施以提高工作效率和生产效益是一重大技术障碍。
三
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够实时测量1800米甚至更深井下油液流动参 数数据的导线回收式深井无动力数据传输装置。本实用新型是这样实现的导线回收式深井无动力数据传输装置包括地面控制与 数据采集设备和置于油液中的油液参数采集传输设备。其中油液参数采集传输设备包括 空心管及其内部的其他部件。空心管自下而上依次设置为控制舱、集油舱、集线舱、动力舱 和浮子舱；其中控制舱安装有信号处理器，信号处理器与浸于油液中的传感器相连；其中 集油舱通过漏油孔与集线舱连通；其中集线舱安装有由动力旋转轴、滑轮，滑块组成的收放 线机构；且所述的集线舱和集油舱除通过漏油孔相通外，整体密封；其中动力舱安装动力 旋转轴、动力旋转轴上安装有动力叶轮；该动力舱还包括安装于动力舱壁内侧的活动进油 门、安装于动力舱壁外侧的活动出油门；其中浮子舱内具有由浮子及其内部安装的无线信 号发射器组成的浮子系统；信号线一端连接信号处理器、另一端经过收放线机构与无线信 号发射器相连。本实用新型的有益效果是本实用新型专门设置一个集线舱，在装置工作前将信 号线缠绕在集线舱内的绕线轮上，并通过安装于集线舱内的收放线机构实现收线与放线， 这种方法由于不铺设线缆，施工简单，作业成本低，适用于各种井况，不受限制；集线舱内的 收放线机构与浮子舱内的无线信号发射器相配合，实现了测量参数数据信号在油液和空气 两种不同介质中的传输，发挥了各自的优势，扩大了测量参数数据信号的传输距离；浮子舱 中的浮子既是承载无线信号发射器的载体，又在放线时起到了提供动力的作用；动力舱中 的动力叶轮可以在完成测量时为收放线机构提供动力，将信号线回收至集线舱中，为下一 次的测量工作做好准备，因而装置可重复利用。集油舱用于暂存可能出现的漏油，改善了收放线机构的工作环境，减小了收线与放线时的阻力。地面控制与数据采集设备完成测量参 数数据信号的采集并可对井下信号处理器进行相应的控制。本实用新型结构简单，构思精 巧，可用于试油行业或石油开采行业，为油田评价和制定油田开发方案提供所必须的试油 资料。
图1为本实用新型导线回收式深井无动力数据传输装置工作示意图。图2为本实用新型导线回收式深井无动力数据传输装置中的油液参数采集传输 设备结构示意图。图中标号名称1.空心管，2.无线信号发射器，3.浮子，4.活动进油门，5.动力 叶轮，6.液体流出导流板，7.活动出油门，8.支座，9.动力旋转轴，10.绕线轮，11.轴承， 12.支座，13.信号线保护管，14.控制舱隔离板，15.传感器，16.信号处理器，17.放油导流 板，18.控制舱隔离板，19.放油孔螺钉，20.漏油孔，21.滑轮，22.滑块，23.滑轮，24.滑杆， 25.信号线，26.轴承，27.密封圈，28，信号线密封管，29.密封圈，30.滑轮，31.滑轮，32.碰 撞保护材料，33.碰撞保护材料，34.油层，35.套管，36.油液液面，37.地面控制与数据采集 设备，38.浮子舱，39.动力舱，40.集线舱，41.集油舱，42.控制舱。
五具体实施方式
本实用新型的实施方式由下列附图给出。参见图1所示，传感器15插在油层34中，将测得的温度和压力等参数数据信号传 给信号处理器16，经过信号处理器16处理后将温度与压力等参数数据信号通过信号线25 传递给漂浮在油液液面36上的无线信号发射器2，无线信号发射器2再将温度和压力等参 数数据传递给地面控制与数据采集设备37，地面控制与数据采集设备37在接收温度与压 力等参数数据的同时，还可对信号处理器16进行相应的控制。收放线机构的工作动力来源 于浮子3的浮力。参见图1所示，套管35中的油液中放置的是若干个空心管连接而成的长管，其中 最下面的空心管中放置的是油液参数采集传输设备，油液参数采集传输设备内的浮子舱 38所包含的浮子系统可以自由穿过由空心管连接而成的长管并始终漂浮在油液液面36上 面。参见图1和图2所示，当空心管1浸入油液液面36并以一定的速度向下运动时， 由于压差作用，安装于动力舱壁内侧的活动进油门4打开、安装于动力舱壁外侧的活动出 油门7关闭，油液自活动进油门4进入空心管1，这样空心管内的油液液面高度与空心管外 的油液液面36的高度始终保持一致。由于空心管1继续向下运动，空心管1中的浮子开始 拉动信号线25，并通过滑轮带动绕线轮10旋转而放线，这样使得油液液面36以下部分的信 号可以通过有线的方式进行传输。参见图1和图2所示，当空心管1提出油液液面36并以一定的速度向上运动时， 空心管1内的油液液面高于空心管1外的油液液面36，由于重力作用与压差作用，安装于动 力舱壁内侧的活动进油门4关闭、安装于动力舱壁外侧的活动出油门7打开。于是空心管 内的油液通过液体流出导流板6从打开的活动出油门7流出，驱动动力叶轮5旋转，从而带动绕线轮10旋转。另一方面，随着空心管内的油液从活动出油门7流出，空心管内的浮子3 相对空心管的位置在下降，原先拉动浮子的信号线25开始变得松弛，变得松弛的信号线25 随着空心管1的向上提升而恰好被绕在旋转的绕线轮10上。当空心管1完全提出油液液面36时，信号线25除拉动浮子3的线头外被完全绕在绕线轮10上，实现了信号线的回收。 参见图2所示，集油舱41位于集线舱40的下方，可将集线舱41中的少部分漏油 通过漏油孔20引入集油舱41并暂存起来，能够保证在少量漏油后仍不影响集线舱40中的 收放线机构正常工作。此外，在不拆卸整个数据传输装置的条件下，通过拧开放油孔螺钉19 可将集油舱41中暂存的漏油放出。
权利要求一种导线回收式深井无动力数据传输装置，其特征在于包括地面控制与数据采集设备(37)和置于油液中的油液参数采集传输设备；其中油液参数采集传输设备包括空心管(1)及其内部的其他部件；空心管(1)自下而上依次设置为控制舱(42)、集油舱(41)、集线舱(40)、动力舱(39)和浮子舱(38)；其中控制舱(42)安装有信号处理器(16)，信号处理器(16)与浸于油液中的传感器(15)相连；其中集油舱(41)通过漏油孔(20)与集线舱(40)连通；其中集线舱(40)安装有由动力旋转轴(9)、滑轮(21)、滑块(22)组成的收放线机构；且所述的集线舱(40)和集油舱(41)除通过漏油孔(20)相通外，整体密封；其中动力舱(39)安装动力旋转轴(9)、动力旋转轴(9)上安装有动力叶轮(5)；该动力舱(39)还包括安装于动力舱壁内侧的活动进油门(4)、安装于动力舱壁外侧的活动出油门(7)；其中浮子舱(38)内具有由浮子(3)及其内部安装的无线信号发射器(2)组成的浮子系统；信号线(25)一端连接信号处理器(16)、另一端经过收放线机构与无线信号发射器(2)相连。
2.根据权利要求1所述的导线回收式深井无动力数据传输装置，其特征在于所述的 浮子(3)四周镶有碰撞保护材料。
3.根据权利要求1所述的导线回收式深井无动力数据传输装置，其特征在于动力舱 (39)内安装有液体流出导流板(6)
4.根据权利要求1所述的导线回收式深井无动力数据传输装置，其特征在于所述的 集油舱(37)安装有放油孔螺钉(19)。
专利摘要本实用新型涉及一种导线回收式深井无动力数据传输装置。一种石油开采行业或试油行业使用的导线回收式深井无动力数据传输装置，包括置于井口以上的地面控制与数据采集设备和置于深井油液中的油液参数采集传输设备。该装置可以测量深井油液中的压力、温度等参数并将其参数数据信号实时传输到地面。对深井油液中的测量参数数据信号在深井油液液面以下的部分通过有线的方式进行传输，而对测量参数数据信号在深井油液液面以上部分的传输，则是通过无线信号发射器向井口发射，再由井上部分的地面控制与数据采集设备接收来实现的，这样做可以克服无线信号在油液中衰减快的缺点，保证装置能够测量油液液面1800米以下位置处的压力与温度等参数。
文档编号E21B47/12GK201593419SQ200920048778
公开日2010年9月29日 申请日期2009年10月28日 优先权日2009年10月28日
发明者赵士洋, 钟易成 申请人:南京航空航天大学