[发明专利]一种高耐久可回读的无线射频井下多层测试管柱

权利要求书

1.一种高耐久可回读的无线射频井下多层测试管柱，其特征在于，包括：封隔器、智能开关阀、射频标签、射频标签收集器、回读仪；

所述封隔器和智能开关阀连接组成压力测试单元，所述压力测试单元的数量与油藏内的地层数量相匹配；

智能开关阀包括供电总成、测控动力总成、开关阀阀口；

所述供电总成内置高温电池组及电源管理模块，为井下电控系统供电；

测控动力总成包括控制单元、无线通信单元、电机驱动单元、增力单元、传动单元、磁性开关和温压测量单元；

射频标签，与测控动力总成中的无线通信单元通过电信号连接，射频标签在井口投放后，射频标签对各层智能开关阀的动作进行控制，所述每层智能开关阀内部单独设置一个专属地址代码，各层中的智能开关阀只接收与本层地址代码相同的指令信号；无线通信单元接收到射频标签的信号后，将指令传递至控制单元，并由控制单元带动电机驱动单元输出力矩，经增力单元提升后，再经过传动单元实现转动-平动转换，进而对开关阀阀口的开度进行调节；

无线通信单元，能够接收射频标签的指令信号，同时能够向回读仪发射包含井下测试数据的数据信号；无线通信单元所传输的信号均包含各层的地址代码；

激活器，在井口投放至井下，当激活器靠近智能开关阀时，通过与磁性开关发生磁场作用，能够将初始为断开状态的磁性开关闭合，能够将智能开关阀中各部件从待机状态中唤醒，处于工作状态；

所述射频标签收集器安装在井下多层测试管柱的底部，用于收集射频标签；

温压测量单元测量并存储管内压力、管外压力和井下温度参数；

回读仪，回读仪与电缆车通过电缆连接，能够随电缆投放到井下的任意深度；回读仪内包括射频信号接收单元，当回读仪靠近处于工作状态的智能开关阀时，回读仪与智能开关阀中的无线通信单元通过电信号连接，智能开关阀内的测量数据通过射频信号传输给回读仪，并由电缆传输至地面。

2.如权利要求1所述的高耐久可回读的无线射频井下多层测试管柱，其特征在于，所述激活器包括下接头、磁芯、配重块和上接头，磁芯的两端安装在下接头与配重块的中心孔内，下接头与配重块通过螺纹连接；当磁芯靠近智能开关阀时，智能开关阀内的磁性开关受到外部磁场作用而闭合，将智能开关阀从待机状态中唤醒。

3.如权利要求1所述的高耐久可回读的无线射频井下多层测试管柱，其特征在于，当智能开关阀在预设时间内未接收到射频标签的指令信号后，控制单元将磁性开关断开；

磁性开关串联在无线通信单元、电机驱动单元、增力单元、传动单元的通路上，当磁性开关断开，上述单元全部失去供电，仅温压测量单元保持持续工作，测试管柱进入低功率的待机状态。

4.如权利要求1所述的高耐久可回读的无线射频井下多层测试管柱，其特征在于，所述回读仪包括电缆接头、无线接收单元和天线护罩，将电缆的一端连接在电缆接头内，电缆接头与无线接收单元通过螺纹连接，无线接收单元的另一端与天线护罩通过螺纹连接回读仪通常由电缆悬吊投放至井下，当回读仪靠近智能开关阀后，其内部的无线接收单元开始接收无线通信单元发送的数据信号，并由电缆接头通过电缆传输至地面进行数据分析。

不同地层的数据通过移动到不同位置进行读取，每个地层传输的数据中包含各自的地址代码。

5.如权利要求1所述的高耐久可回读的无线射频井下多层测试管柱，其特征在于，开关阀阀口采用机械式轴向运动阀口，执行进液口的开、关切换，其一端与测控总成通过螺纹方式连接。

6.如权利要求1所述的高耐久可回读的无线射频井下多层测试管柱，其特征在于，所述当测试结束后，将整个井下多层测试管柱打捞至地面，取出射频标签收集器中的射频标签和激活器，读取各层存储的数据进行分析，对井下环境进行评测。