一种注水开发油藏的无线通信系统和通信方法与流程

本发明涉及地下无线通信网络，特别涉及一种注水开发油藏的无线通信系统和通信方法。

背景技术：

1、注采井网中注水井和生产井井下生产参数（如温度、压力、流量等）实时获取，以及井下工具实时控制（如配水器、分层采油泵开关等），对于优化注采关系、提高生产时率具有重要意义。目前主要依靠电缆实现地面与井下通信及控制，存在作业复杂、故障率高、适应性不足等问题，同时在注采井网中每口井布置一套电缆设备，成本较高。现有井间通讯主要有声波和电磁波两种方式，主要应用场景为测井领域。

技术实现思路

1、发明人在工作中发现，现有技术还没有注水开发油藏的井下双向无线通讯、工具控制等的实现方法。为了丰富产品和方法以适用于更多应用场景，本发明提出了一种注水开发油藏的无线通信系统和通信方法，通过注水地层和地面电缆把注水井和生产井电气连接在一起，在注水井和生产井之间构成电气回路，从而利用电气回路实现井下数据无线获取和井下工具远程控制。

2、第一方面，本发明实施例提供一种注水开发油藏的无线通信系统，包括通过电缆分别连接注水井和生产井的地面信号收发器、在所述生产井内的注水地层内安装的第一井下通信及执行工具和在所述注水井内的所述注水地层内安装的第二井下通信及执行工具；

3、所述地面信号收发器、第一井下通信及执行工具和第二井下通信及执行工具，都能产生电流。

4、在一些可选的实施例中，所述地面信号收发器与所述第一井下通信及执行工具间按照第一通信协议通信；

5、所述地面信号收发器与所述第二井下通信及执行工具间按照第二通信协议通信。

6、在一些可选的实施例中，所述第一井下通信及执行工具，还用于接收所述生产井内传感器发送的电信号，将接收的电信号按照第一通信协议发送给所述地面信号收发器；

7、所述第二井下通信及执行工具，还用于接收所述注水井内传感器发送的电信号，将接收的电信号按照第二通信协议发送给所述地面信号收发器。

8、在一些可选的实施例中，所述第一井下通信及执行工具，还用于接收所述地面信号收发器发送的控制指令，向所述生产井内的对应井下工具发送该控制指令；

9、所述第二井下通信及执行工具，还用于接收所述地面信号收发器发送的控制指令，向所述注水井内的对应井下工具发送该控制指令。

10、在一些可选的实施例中，所述注水井与所述生产井间的距离不大于1000m。

11、在一些可选的实施例中，所述注水井用于向所述注水地层内注入矿化度大于20000mg/l的水介质。

12、在一些可选的实施例中，所述地面信号收发器通过电缆分别与所述注水井和所述生产井的井口连接。

13、在一些可选的实施例中，所述第一井下通信及执行工具，至少为一套；

14、所述第二井下通信及执行工具，至少为一套。

15、第二方面，本发明实施例提供一种注水开发油藏的无线通信系统，包括多套上述任一无线通信系统，包括的每套无线通信系统对应的注水井和生产井中至少有一口井与其他无线通信系统对应的注水井和生产井都不是同一井。

16、第三方面，本发明实施例提供一种注水开发油藏的无线通信方法，包括：

17、通过上述任一注水开发油藏的无线通信系统，实现注水开发油藏内对应注水井和生产井的无线通信。

18、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

19、（1）本发明实施例提供的注水开发油藏的无线通信系统，通过注水地层和地面电缆把注水井和生产井电气连接在一起，地面电缆、油管和注水地层共同作为导体，在注水井和生产井之间构成电气回路，从而利用电气回路实现井下数据无线获取和井下工具远程控制。

20、（2）本发明实施例提供的注水开发油藏的无线通信系统，可以实现整个注水-生产井网的双向无线通信网络的全覆盖，极大提升了油田井下智能化、信息化程度。

21、（3）本发明实施例提供的注水开发油藏的无线通信系统，可以实现对整个井网的井下动态全面实时监测，有利于对整个井网的统筹调度和评估。

22、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

23、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，包括通过电缆分别连接注水井和生产井的地面信号收发器、在所述生产井内的注水地层内安装的第一井下通信及执行工具和在所述注水井内的所述注水地层内安装的第二井下通信及执行工具；

2.如权利要求1所述的注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，所述地面信号收发器与所述第一井下通信及执行工具间按照第一通信协议通信；

3.如权利要求1所述的注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，所述第一井下通信及执行工具，还用于接收所述生产井内传感器发送的电信号，将接收的电信号按照第一通信协议发送给所述地面信号收发器；

4.如权利要求1所述的注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，所述第一井下通信及执行工具，还用于接收所述地面信号收发器发送的控制指令，向所述生产井内的对应井下工具发送该控制指令；

5.如权利要求1所述的注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，所述注水井与所述生产井间的距离不大于1000m。

6.如权利要求1所述的注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，所述注水井用于向所述注水地层内注入矿化度大于20000mg/l的水介质。

7.如权利要求1所述的注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，所述地面信号收发器通过电缆分别与所述注水井和所述生产井的井口连接。

8.如权利要求1～7任一项所述的注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，所述第一井下通信及执行工具，至少为一套；

9.一种注水开发油藏的无线通信系统，其特征在于，包括多套如权利要求1～8任一项所述的无线通信系统，包括的每套无线通信系统对应的注水井和生产井中至少有一口井与其他无线通信系统对应的注水井和生产井都不是同一井。

10.一种注水开发油藏的无线通信方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种注水开发油藏的无线通信系统和通信方法。所述系统包括，通过电缆分别连接注水井和生产井的地面信号收发器、在生产井内的注水地层内安装的第一井下通信及执行工具和在注水井内的注水地层内安装的第二井下通信及执行工具；地面信号收发器、第一井下通信及执行工具和第二井下通信及执行工具，都能产生电流。该系统通过注水地层、油管和地面电缆把注水井和生产井电气连接在一起，在注水井和生产井之间构成电气回路，从而利用电气回路实现井下数据无线获取和井下工具远程控制。技术研发人员：刘合,贾德利,李国欣,黄有泉,许建国受保护的技术使用者：中国石油集团科学技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26