[发明专利]一种井下通信和供电方法、系统及装置

说明书

本发明涉及一种井下通信和供电方法、系统及装置。位于井上的控制端电连接地面耦合线圈组，地面耦合线圈组再以通过投捞式连接结构或管道式连接结构与位于井下的负载端连接的方式形成通信和供电系统。投捞式连接结构或管道式连接结构所配置的连接公头与位于井下的负载端设置的连接母头连接构成负载侧耦合线圈组。负载侧耦合线圈组通过对感生电流的解耦能够分别得到能量与信息并传递至负载端，从而完成井上控制端与井下负载端的通信和/或供电。

技术领域

本发明涉及地质施工技术领域，尤其涉及一种井下通信和供电方法、系统及装置。

背景技术

随着无杆举升和分层注水等诸多井下带缆设备的发展，井下供电设备也获得了相应的发展。

公开号为CN109899059A的专利公开了一种钻柱通信系统、部件和方法。井上收发器可以以一定的功率将信号耦合至钻柱上，该功率可以大于并且在一些实施例中总是大于针对井下信号的可选择功率。井上收发器可以使用最大井上传输功率重新开始从钻机至地下工具的通信。程序可以建立针对钻柱信号的新的一组传输参数，从而建立钻机和地下工具之间的通信。该系统可以包括接收激活/禁用状态控制的电磁定位信号的地面步行定位器。井上收发器和井下收发器可以自动地修改井下信号的至少一个参数。井上接收器可以将补偿响应施加于传送信号以补偿钻柱信道传递函数。

公开号为CN111441760A的发明专利公开了一种投捞式井下无线传输系统、无线充电设备及方法，系统包括：投捞式井下测量装置，用于测量深井油管内的温度、压力、流量、含水量后转化为电信号；地面监视装置，位于地表，用于接收电信号并进行处理；自动坐封装置，其位于投捞式井下测量装置的外围，用于在设定位置固定投捞式井下测量装置，在接收到取出信号后可自动退回坐封状态；预埋天线，位于套管外围，在构成信号传输回路时，将所述电信号进行传输，获取井下流体参数。

现有技术带缆设备下井时大都是将电缆绑缚在油管外壁，存在修井作业复杂，在下井过程中需要有人在井口进行绑缚作业，而且电缆在此过程中极易挤压受损的问题。为了解决这些问题，后来又出现了从油管中下入电缆，在油管中实现电缆投捞对接的技术方案。这种方法解决了电缆容易挤压受损的问题，同时也简化了入井工序；但是这种方式需要在井下对接头内灌装隔离液，这种液体价格非常昂贵，生产和使用这种液体极易对环境造成严重污染，此外这种投捞的装置结构非常复杂，加工成本很高，也没有预留内通径，在使用时会影响井下设备的工作，如需下入测井仪器还要把设备起出，影响施工效率。并且，现有技术的通信线路的输电线路相互独立，在井下工程中，常常需要铺设多条线路才能完成信号传输和电力传输，线路铺设工作繁杂。

为了更好地实现地面电源和井下设备更加简便安全可靠的连通，本发明提供了一种井下通信和供电方法、系统及装置。本发明提供的井下通信和供电系统及装置结构简单，又无需隔离液，并且本发明提供的井下通信和供电方法能够进行带压做业，不会影响井下的注水等常规工作。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容