[发明专利]一种基于RFID的注水/采油井用双向通信智能测调方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于RFID的注水/采油井用双向通信智能测调方法及系统，注水井中，在每个注水层段设置RFID配水器，PC机连接RFID地面控制系统，将井下RFID配水器阀开度大小和读取井下参数的指令信息，写入要到球形电子标签中；依次将两个带有相关指令信息的球形电子标签投入或泵送入注水井，对RFID配水器阀体的开度进行调节，并通过反洗井方式把球形电子标签洗出，在球形电子标签再次通过RFID配水器时对相应位置的流量、压力、温度等信息进行采集；根据采集的数据进行分析，并对RFID配水器阀体的开度数据进行校正，并且对下一次调节计算调节参数指令；所述球形电子标签程椭球体，内部设置可调节配重，实现注水/采油井流速的精准控制，地面和井下的双向通信以及球形电子标签顺利回收，操作简便、经济高效。

技术领域

本发明涉及油田注水开采的注水控制技术领域，具体涉及一种基于RFID的注水/采油井用双向通信智能测调方法及系统，通过向井内投入球形电子标签，在无需人工干预的情况下实现注水井井下各层RFID配水器注水量的调节，或采油井井下各层RFID配产器采液量的调节，以及井下流量、压力和温度等参数的准确监测，属于无缆式分层注采方法。

背景技术

注水开采是油田开发中提高采收率、保持油田高产稳产的有效手段。目前，井下分层注采的方法主要包括：边测边调式分层注采方法、预设程序式分层注采方法、预置电缆式分层注采方法、压力脉冲式式分层注采方法。边测边调式和预设程序式分层注采方法无法对井下RFID配水器进行实时测控，受井斜影响大，在大斜度井中无法应用。预置电缆式分层注采方法需要在井下下入电缆，操作复杂、成本较高而且风险相对较大。压力脉冲式分层注采方法技术不成熟，尚无法实现双向通信，而且受井筒直径限制和环境影响较大。

现有技术中提出了一种基于自适应稳频RFID技术的油井注采控制方法(如专利号CN105735950A，中国，公布日2016年7月6日),利用RFID射频实现井下信息读取，该方法无需在井下下入电缆，操作简单。但现有的RFID注采控制方法普遍存在以下问题：

(一)现有的RFID注采控制方法只能实现地面和井下的单向通信，无法反馈井下流量、压力和温度等信息。

(二)在长时间使用过程中配水器阀体控制精度不可避免出现下降，但由于RFID配水器阀体开度无法实现在线控制与调节，进而无法实现对RFID配水(产)器的开度校正。

(三)由于油井内部工况十分复杂、恶劣，随着油井深度的增加，RFID电子标签承受的压力呈线性增加，同时随油井深度增加RFID电子标签表面的泥浆堆积密度也呈指数级增长(Ludwig Plant Mud Density Theory)，导致RFID天线阻抗发生改变，进而对RFID电子标签与配水(产)器之间通讯的产生恶劣影响。

(四)RFID电子标签在注水/采油井内下降的过程中，其姿态易受水流影响，导致RFID配水器对电子标签信息的读取失败，更有甚者会出现电子标签在油井中阻塞现象。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题与缺陷，本发明专利提出了一种基于RFID的注水/采油井用双向通信智能测调方法及系统，通过对RFID电子标签的电路设计和结构设计，能够实现地面和井下的双向稳定通信，井下流量、压力和温度等参数的有效监测，以及对配水器阀门开度的自动控制与校正调节，解决了现有分层注采技术中存在的受井斜、井筒直径影响大，特别是油井开采中金属管道、饱和盐水、泥浆、高温等恶劣工况下无法实现地面和井下的双向通信问题，无需人工干预、操作简便、经济高效。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于RFID的注水/采油井用双向通信智能测调系统，所述注水井包括RFID地面控制系统、液压站，以及由上至下依次设置的油管柱、液控管线、反洗井提升装置、滑套、顶封定位密封、隔离封隔器、RFID配水器、插入密封。