[发明专利]井下数据监测系统及方法

说明书

本发明提供一种井下数据监测系统，其包含：信号发射模块，其用于将采集得到的井下测量信号，经调制以及功率放大处理后通过第一电磁信号发射；中继传输模块，其用于接收信号发射模块发射的第一电磁信号，将第一电磁信号解调为第二电磁信号并发射，其中，第二电磁信号与第一电磁信号的频率与强度均不同；地面监测模块，其用于接收中继传输模块发射的第二电磁信号，经处理分析后进行井下参数曲线及数值显示，以实时反应井下参数的变化。本发明可有效提高电磁信号的传输深度，使其不再受制于地层电导率；通过地面监测模块可获取井下数据，能够以实时曲线和数值形式显示所采集数据，便于工作人员分析和处理。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，具体地说，涉及一种井下数据监测系统及方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人类对油气资源的需求与日俱增，油气勘探开发范围不断扩大，特殊油气藏越来越多，地下油气储藏环境也越来越复杂。如何在油气开采过程中实现精细化开采、控制和实现油田生产管理现代化、智能化，已经成为当前油气生产中亟待解决的问题。在石油开采中实时准确获取井下油层的温度和压力信息，不仅对认识油层储层特性、分析油气储藏量和分布具有极其重要的意义，而且对调整优化采油方案、提高开采效率、系统的故障预判和油田长期的整体经济效益有着至关重要的作用。而能否连续长时间地进行数据采集和信号传输是实时准确获取井下参数信息的关键。

现阶段井下数据传输方式分为有线传输和无线传输两种。有线传输方式油电缆传输、借助存储工具和结合无线传输的有线传输方式。电缆传输可以实时提取井下数据进行处理和存储，但电缆的扰动对周围的压力场和温度场产生干扰，影响测量精度；而电缆的规格和安放也会影响油井的开关井；借助存储工具的方式是在需要测试油井参数前，提前设置好存储器件的工作模式和参数，然后用电缆将其放置在井下，在下次换井时起出存储器件并获取井下数据，这种方法实时性差、起下工具繁琐且成本太高；而结合了无线信号的有线传输并没有完全摆脱电缆传输，也限制了该方式的使用。

无线传输方式采用泥浆脉冲、声波和电磁波作为传输介质。泥浆脉冲传输方式因借助钻井液传输，广泛用于钻井过程；声波由于衰减快、受环境干扰大、接收困难，尚未应用到生产实践中；电磁波传输速率快，安全性高且成本较低，具有其他两种无线传输无法比拟的优点，但由于地层电导率引起的信号衰减，长距离传输可能性较低，目前电磁信号的传输深度是制约电磁传输技术发展和应用的关键因素。

因此，本发明提供了一种井下数据监测系统及方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种井下数据监测系统，所述系统包含：

信号发射模块，其用于将采集得到的井下测量信号，经调制以及功率放大处理后通过第一电磁信号发射；

中继传输模块，其用于接收所述信号发射模块发射的所述第一电磁信号，将所述第一电磁信号解调为第二电磁信号并发射，其中，所述第二电磁信号与所述第一电磁信号的频率与强度均不同；

地面监测模块，其用于接收所述中继传输模块发射的所述第二电磁信号，经处理分析后进行井下参数曲线及数值显示，以实时反应井下参数的变化。

根据本发明的一个实施例，所述系统还包含井下测试仪器，其用于采集所述井下测量信号，其包含：温度测试仪器以及压力测试仪器。

根据本发明的一个实施例，所述信号发射模块包含：

信号采集电路，其与所述井下测试仪器通信，用于将所述井下测试仪器采集的所述井下测量信号转变为电信号；

第一信号调理电路，其与所述信号采集电路通信，用于对所述电信号进行调制以及功率放大处理，以得到所述第一电磁信号；

信号发射电路，其与所述第一信号调理电路通信，用于发射所述第一电磁信号；