[发明专利]一种井下注水通信方法及系统

权利要求书

1.一种井下注水通信方法，其特征在于，所述方法至少包括：

地面控制单元(110)通过控制地面注水阀的开合调制出携带有下行信息的水流；

无线通讯及发电单元(120)利用水流进行自发电并通过配置的第二流量计采集水流流量并通过配置的第二处理模块解调出下行信息，所述无线通讯及发电单元(120)将解调后的信息通过井下接收单元(130)传递至不同位层的智能配水器(140)；

其中，所述地面控制单元(110)通过控制地面注水阀开合的方式调制的下行信息至少包括不同位层的智能配水器(140)的位层代码和注水量代码。

2.根据权利要求1所述的井下注水通信方法，其特征在于，所述地面控制单元(110)通过配置的第一处理模块调节注水阀的开合以改变注入井下的水流流量的大小，从而进行二进制编码，所述地面控制单元(110)通过将水流流量的上升和下降趋势与二进制编码的0和1对应，从而将包括位层代码和注水量代码在内的下行信息调制至水流。

3.根据权利要求1或2所述的井下注水通信方法，其特征在于，在无线通讯及发电单元(120)进入油管(101)的情况下，所述无线通讯及发电单元(120)配置的涡轮发电机(121)占用过流通道(103)以迫使水流流过涡轮发电机(121)，从而水流带动发电机的转子转动产生电能；在所述地面控制单元(110)将位层代码和注水量代码调制至水流的情况下，水流能够持续流过涡轮发电机(121)并带动发电机的转子转动产生电能。

4.根据权利要求1～3任一项所述的井下注水通信方法，其特征在于，所述无线通讯及发电单元(120)以进入定位及扶正筒(131)的方式连接至具有过流通道(103)且包裹过流通道(103)的井下接收单元(130)，使得所述井下接收单元(130)配置的副边线圈(132)能够与所述无线通讯及发电单元(120)配置的原边线圈(126)发生耦合，从而传递磁通；携带有位层代码和注水量代码的水流在所述过流通道(103)中冲刷所述无线通讯及发电单元(120)。

5.根据权利要求1～4任一项所述的井下注水通信方法，其特征在于，所述无线通讯及发电单元(120)的涡轮发电机(121)在过流通道(103)中存在流量的情况下处于发电状态，以使得无线通讯及发电单元(120)和智能配水器(140)的用电器件能够获得电能进行工作，同时将多余的电能输送至电池仓(122)进行存储；在携带有位层代码和注水量代码的水流与所述涡轮发电机(121)接触的情况下，所述涡轮发电机(121)的转子转速发生改变。

6.根据权利要求1～5任一项所述的井下注水通信方法，其特征在于，所述无线通讯及发电单元(120)具有电路板仓(123)、电机(124)和水嘴(125)，其中，所述电路板仓(123)、所述电机(124)和所述水嘴(125)构成所述无线通讯及发电单元(120)的信号调制机构，使得所述无线通讯及发电单元(120)能够在所述电路板仓(123)设置的第二处理模块接收到智能配水器(140)发送的上行信息的情况下，将包括位层代码在内的上行信息通过所述水嘴(125)控制水流通过与否的方式调制至水流。

7.根据权利要求1～6任一项所述的井下注水通信方法，其特征在于，地面控制单元(110)具有设置在地面的第一处理模块、注水阀和设置在地面的第一流量计，其中，设置在地面的第一处理模块和设置在地面的第一流量计能够在注水阀开合状态不变的情况下组成地面控制单元(110)的信号接收端，使得地面控制单元(110)能够接收由智能配水器(140)发出的上行信息；所述智能配水器(140)发出的上行信息至少包括与所述智能配水器(140)对应的位层代码。

8.根据权利要求1～7任一项所述的井下注水通信方法，其特征在于，n个过缆封隔器(105)通过与n个智能配水器(140)交替设置在油管(101)上的方式将井下需要注水的区域分隔成n个注水层，其中，n大于等于2，不同智能配水器(140)间能够通过铠装电缆(104)连接；n个位层代码与n个智能配水器(140)一一映射。