[实用新型]一种井下通讯装置

说明书

本实用新型涉及一种井下通讯装置，包括壳体，所述壳体与井下的泵体之间形成密闭空间；其中：所述泵体通过杆体与举升设备连接；所述壳体设置有用于通过改变所述举升设备的负载以传输信息的阀体，其中，所述阀体按照能够使得所述密闭空间与外界连通或隔离从而改变所述杆体承受的作用力的方式设置。通过该设置方式，本实用新型利用举升设备的工况传输信号，而不是利用杆体、泵体、第二套管等井下设施传输电磁波信号。由于没有采用电磁波作为信息的载体，因此不需要通过井下流体或者井下套管传输信号，进而避免井下传输衰减和干扰较大的缺陷，提高了地面与井下无线通信的可靠性和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及井下能源开采通信技术领域，尤其涉及一种井下通讯装置。

背景技术

由于国内油田普遍具有多层、非均质性特点，为保证油田能够被充分地开采，采油井下的数据监测和信息传输显得非常重要。具体而言，井下与地面的信息传输是测井、钻井以及采油等领域的重要研究项目，对石油资源的勘探与开发、探明油层的地质结构、测试油井的状态以及保持对资源的可持续利用都有着重要的意义。

现阶段井下通信可以采用有线与无线两种方式。

有线方式为采用电力载波或者光载波的形式进行通信。但是有缆数字式检测通信工艺需在油管内或外捆绑缆线施工，存在现场施工作业复杂、施工效率低、带压作业难度大等问题。

无线方式为采用无线电磁波、声波、井筒流体等载体进行通信。此外，还可以利用开采设备本身作为信号传输的介质。例如，公开号为CN209942809U的中国专利文献公开一种基于金属空芯波导的随钻通信装置，通过对钻杆内部进行结构设计，挖孔镀层，使续接钻杆内孔成为金属空芯波导，再以太赫兹光波为传输载体传输井下数据。例如，公开号为CN202810837U的中国专利文献公开一种油井井下无线通讯装置，包括井上编码装置和井下解码装置，井上编码装置通过油井套管中的压力脉冲和井下解码装置传递通讯数据。该通讯装置通过编解码装置和在油井套管中传递的压力脉冲实现无线通信。

然而，由于井筒内包含泥浆、水垢、油、水以及气泡，因此井筒内的流体在大部分情况下处于非均匀状态，并且由于地层、钻柱和油层等因素影响，上述通信方式存在可靠性差、传输距离短、不易维修更换等缺陷。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型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，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型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。

实用新型内容

现阶段关于能源开采领域的井下与地面通信，通常采用电磁波作为信息传输的载体，以井下套管内的流体或者井下设备本身作为传输介质。然而，一方面由于井下介质成分较多，地层和油层特性分布复杂，存在不均匀的情况；另一方面由于井下恶劣的高温和高压环境，电磁波在井下传输时衰减和干扰很大，信号传输到地面或者井下时极其微弱，并且大地背景噪声和井下的高频/低频干扰，使得信号的准确提取存在很大的困难，即使采用超低频电磁波进行通信，噪声也很难滤除。进一步地，相对于在井下或地面设置无线通信模块，以无线电磁波作为信息传输的载体，由于衰减和干扰，其无法实现远距离传输。

针对以上问题，本实用新型提供一种井下通讯装置，包括：

壳体，所述壳体与井下的泵体之间形成密闭空间。所述泵体通过杆体与举升设备连接。所述壳体设置有用于通过改变所述举升设备的负载以传输信息的阀体。所述阀体按照能够使得所述密闭空间与外界连通或隔离从而改变所述杆体承受的作用力的方式设置。

本实用新型还提供一种井下通讯装置，包括壳体。所述壳体通过杆体与举升设备连接。所述壳体内设置有用于通过识别所述杆体运动状态以获取信息的发电元件。优选地，发电元件还可以用于通过改变所述举升设备的负载，从而传输信息。所述发电元件包括转子。所述转子按照能够随所述杆体的往复运动而转动的方式设置。