[实用新型]采气用柱塞井下运行状态跟踪系统

权利要求书

1.一种柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，所述柱塞包括柱塞本体和仪器工作筒总成，其特征在于，该系统包括地面监测子系统及安装于所述仪器工作筒总成内的柱塞监测子系统，所述柱塞监测子系统接受所述地面监测子系统的控制，所述地面监测子系统实时采集油管内传送的声波脉冲信号，进行处理分析后得到柱塞运行参数，用以实时获取柱塞运行状态，所述仪器工作筒总成包括仪器工作筒本体、打捞头、减震弹簧及压帽，所述打捞头设于所述仪器工作筒本体的顶端，所述柱塞监测子系统的两端各有一组对所述柱塞监测子系统进行定位、缓冲的所述减震弹簧和所述压帽的组合体。

2.如权利要求1所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述地面监测子系统是对柱塞与油管接箍位置接触而产生的声波脉冲信号进行实时采集和测量，获取柱塞运行参数，以识别柱塞运行状态。

3.如权利要求1或2所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述柱塞监测子系统接受所述地面监测子系统的控制发送声波脉冲信号，所述油管内的流体介质作为声波传输介质。

4.如权利要求1所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述仪器工作筒总成内还容设有采样设备、油压/套压传感器及/或温度传感器。

5.如权利要求1所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述柱塞的下端装设有用于加快柱塞在油管内的下行速度的柱塞旁通阀。

6.如权利要求1、2、4或5任一项所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述地面监测子系统包括柱塞运行处理模块、地面显示设备、地面系统电源、地面声波发射器和地面声波接收器；其中，所述柱塞运行处理模块与地面监测子系统的其他各组成部分耦接，并控制所述地面声波发射器和地面声波接收器的动作；柱塞运行处理模块将处理后的波形信息传至地面显示设备上，现场操作人员能够根据实时的柱塞运行状态信息向系统发出各种控制干预指令。

7.如权利要求1、2、4或5任一项所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述柱塞监测子系统包括柱塞系统电源、柱塞声波发射器、柱塞声波接收器、输入输出设备、柱塞系统时钟、柱塞控制器和编码模块；所述柱塞控制器与所述柱塞监测子系统的其他模块相耦接；所述输入输出设备包括能够井下安装的传感器；所述柱塞声波发射器和柱塞声波接收器分别嵌入仪器工作筒本体的外表面，所述柱塞声波发射器是通过编码模块与所述柱塞检测子系统耦接；所述柱塞声波接收器接收地面监测子系统的控制指令，并将其传至柱塞控制器，在地面监测子系统指令的控制下，柱塞监测子系统执行相应的操作，需要发射声波脉冲时，柱塞控制器通过编码模块在柱塞系统时钟的调节下由柱塞声波发射器向地面监测子系统发射声波脉冲信号。

8.如权利要求7所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述柱塞声波发射器采用压电陶瓷或磁致伸缩材料的电-声换能器。

9.如权利要求6所述的柱塞井下定位及运行状态跟踪系统，其特征在于，所述柱塞监测子系统包括柱塞系统电源、柱塞声波发射器、柱塞声波接收器、输入输出设备、柱塞系统时钟、柱塞控制器和编码模块；所述柱塞控制器与所述柱塞监测子系统的其他模块相耦接；所述输入输出设备包括能够井下安装的传感器；所述柱塞声波发射器和柱塞声波接收器分别嵌入仪器工作筒本体的外表面，所述柱塞声波发射器是通过编码模块与所述柱塞检测子系统耦接；所述柱塞声波接收器接收地面监测子系统的控制指令，并将其传至柱塞控制器，在地面监测子系统指令的控制下，柱塞监测子系统执行相应的操作，需要发射声波脉冲时，柱塞控制器通过编码模块在柱塞系统时钟的调节下由柱塞声波发射器向地面监测子系统发射声波脉冲信号。