[发明专利]无线数据互传地层测试系统及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线数据互传地层测试系统及其测试方法，属于石油天然气钻井或完井技术领域。

背景技术

目前使用的地层测试方法有两种，一种是钻井中途测试，另一种是完井试油的钢丝作业测试。

钻井中途测是用钻杆把测试仪器送到测试层位，封隔环空，打开仪器，测量地层流体的温度压力等参数，并记录在井下仪器中，完成测试后起钻，取出仪器，读取数据，进行分析，得到地层特征参数。

完井测试是用钢丝作业的方式，将仪器下到井内测试层位，打开仪器，测量地层流体的温度、压力等数据，记录在仪器中，起钻后读去；也可以通过电缆将数据传输到地面，进行实时处理和分析，得到地层特征参数。

目前也有靠无线数据传输将井下测量结果传送到地面，在地面接收解码的。例如，中国专利号“CN201010153468.6”公开了一种连续油管作业井底无线数据传输系统，公开日2010年09月29日，涉及石油天然气工业连续油管作业井底无线数据传输设备技术领域。包括采集井下数据的井下施工监测仪，对井下数据进行编码并转换为声波信号处理的声波信息编码装置，发射声波信号的声波发射装置，接收声波信号的声波接收装置，对声波信号进行放大处理的自动程控放大器和对声波信息进行加码处理的声波信息解码装置。但其数据传输是单向的，只能从井下向地面传送数据，不能从地面向井下传送数据和指令，也不能在仪器下井后遥控改变其工作模式。

但不论是中途测试还是钢丝作业测试，都不能进行无线双向数据交换，现有的设备也无法实现无线双向数据交换，导致作业风险大、费用高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有地层测试方法存在的上述问题，提供一种无线数据互传地层测试系统及其测试方法，本发明可实现测试数据的实时无线传输和地面与井下仪器之间的数据交换，从而克服现有的测试方法不能实时无线双向传输存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无线数据互传地层测试系统，其特征在于：包括井下仪器和地面仪器，所述井下仪器包括引靯、用于检测井下数据的测量单元、接收并处理井下数据的井下计算机、用于井下数据传输和接收的井下数据传输接收装置，所述引靯、测量单元、井下计算机和井下数据传输接收装置依次连接；所述地面仪器包括用于地面数据接收和发送的地面信号接收发送装置、用于数据处理并向井下发送控制指令的地面计算机，地面信号接收发送装置与地面计算机连接；井下数据传输接收装置通过钻杆或油管连接到地面信号接收发送装置。

所述井下仪器的井下数据传输接收装置通过井下配合接头与钻杆或油管连接，钻杆或油管与地面信号接收发送装置连接。

所述井下仪器还包括电池组，所述井下数据传输接收装置包括井下脉冲信号发生器和信号接收器，电池组一端与井下计算机连接，另一端与井下脉冲信号发生器连接，井下脉冲信号发生器通过井下配合接头与钻杆或油管连接，

所述地面信号接收发送装置包括地面脉冲信号发生器、传感器、检波器和滤波器，地面脉冲信号发生器与钻杆或油管连接，地面脉冲信号发生器分别与地面计算机和传感器接头连接，传感器连接在传感器接头上，检波器一端与传感器连接，另一端与滤波器连接，滤波器与地面计算机连接。

所述井下仪器设置在钻杆或油管内，井下数据传输接收装置通过井下配合接头与打捞接头连接，打捞接头与钻杆或油管预设位置处的测试仪器坐密封连接。

所述井下仪器还包括电池组，所述井下数据传输接收装置包括井下脉冲信号发生器和信号接收器，电池组一端与井下计算机连接，另一端与井下脉冲信号发生器连接，井下脉冲信号发生器通过井下配合接头与打捞接头连接。

所述地面信号接收发送装置包括地面脉冲信号发生器、传感器、检波器和滤波器，地面脉冲信号发生器与钻杆或油管连接，地面脉冲信号发生器分别与地面计算机和传感器接头连接，传感器连接在传感器接头上，检波器一端与传感器连接，另一端与滤波器连接，滤波器与地面计算机连接。

一种无线数据互传地层测试方法，其特征在于：包括井下测量数据传输到地面计算机的步骤和地面计算机向井下仪器发送控制指令的步骤；

所述井下测量数据传输到地面计算机的步骤中，测量单元将检测到的井下数据发送到井下计算机，井下计算机将测量数据编码成声波脉冲信号，通过井下数据传输接收装置发出规定频率的声波信号，并传播到地面信号接收发送装置，地面信号接收发送装置将声波信号发送到地面计算机，地面计算机检波并解码成测量数据；