井下通訊控制裝置及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井下工具技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種井下通訊控制裝置及井下通訊控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油工程中，鉆井、固井、完井等各個環(huán)節(jié)，操作人員需要根據(jù)作業(yè)需求，對井下工具進行操作，使其實現(xiàn)相應(yīng)的功能作用，完成作業(yè)任務(wù)。這個過程包含兩個重要步驟:操作信息的傳達和對工具的控制。
[0003]目前，井下工具的通訊控制的方式主要有以下幾種:
[0004]1、依托鉆完井管柱實現(xiàn)通訊控制:操作人員對井下工具的操作命令通過上提、下壓或旋轉(zhuǎn)管柱，使得位于井下和井壁相對位置固定的工具在受一定拉、壓、扭轉(zhuǎn)等載荷的情況下實現(xiàn)工具功能。例如，通過下壓鉆井管柱實現(xiàn)機械式封隔器坐封，通過旋轉(zhuǎn)管柱實現(xiàn)懸掛器丟手等。這種方式通過簡單的上提、下放或旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)地面的操作人員對井下工具的控制，但是在深度較大的井中，操作的壓力幅度難以控制，管柱上提、下放的過程中容易造成工具的損壞。
[0005]2、利用電纜或液壓管線進行通訊控制:操作人員對工具的操作命令通過連接于井下工具與井口之間的若干根電纜或液壓管線傳輸。例如，電纜坐封橋塞，通過連接在橋塞上的電纜傳遞操作命令，實現(xiàn)橋塞的點火坐封。又如，操控地面液壓站，通過連接在井下安全閥并延伸到井上的液壓管線，控制井下安全閥的開閉。這種方式中，電纜或液壓管線通過管內(nèi)下入井中，使井內(nèi)空間減小，幾千米長的線纜或液壓管線影響工具的順利入井到位，而且線纜或液壓管線較脆弱，在井下的惡劣環(huán)境下，幾千米深的下入過程中的完整性、安全性以及可靠性都難以保證。
[0006]3、利用鉆井管柱液體壓力或壓力脈沖進行通訊控制:在鉆井管柱中投放憋壓球，實現(xiàn)管柱憋壓，壓力達到一定值時激活液壓懸掛器坐掛，或形成一定泥漿脈沖或壓力脈沖時激活井下工具動作，例如，鉆井井下沖擊器、鉆井井下震擊器等。這種方式在深度較大的井中，過大的液體壓力或壓力脈沖會對工具施工的安全性帶來較大的隱患。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有的幾種井下通訊控制方式，在深度較大的井中，都存在通訊控制的可靠性較差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種井下通訊控制裝置及井下通訊控制設(shè)備，以解決現(xiàn)有的井下通訊控制方式的可靠性較差的問題。
[0009]本發(fā)明提供一種井下通訊控制裝置，包括天線短節(jié)和控制短節(jié)，所述天線短節(jié)中設(shè)置有天線，所述控制短節(jié)中設(shè)置有電路控制板，所述天線與所述電路控制板通過線路連接;
[0010]所述天線讀取經(jīng)由所述天線短節(jié)的電子標(biāo)簽中的操作信息，并將所述操作信息傳輸至所述電路控制板，所述電路控制板根據(jù)所述操作信息操作井下的工具。
[0011]進一步，所述天線短節(jié)中還包括天線纏繞基體，所述天線纏繞在所述天線纏繞基體上。
[0012]進一步，所述天線纏繞基體上開設(shè)有衡壓通孔。
[0013]進一步,所述天線短節(jié)中還包括天線插座,所述天線插接在所述天線插座上。
[0014]進一步，所述控制短節(jié)中還包括壓力傳感器，用于監(jiān)測所述工具內(nèi)部的壓力，并將所述壓力的值傳輸至所述電路控制板。
[0015]進一步，所述控制短節(jié)中還包括電池組，用于為所述電路控制板供電。
[0016]進一步，所述控制短節(jié)中還包括隔離筒，所述電路控制板固定在所述隔離筒上。
[0017]本發(fā)明還提供一種井下通訊控制設(shè)備，包括位于井下的上述井下通訊控制裝置，以及位于井上的計算機和讀寫器；
[0018]所述計算機通過所述讀寫器將操作信息寫入至待投入天線短節(jié)內(nèi)的電子標(biāo)簽中。
[0019]進一步，該井下通訊控制設(shè)備還包括輸送泵，用于將電子標(biāo)簽從井上輸送至井下。
[0020]本發(fā)明帶來了以下有益效果:本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，可從井上向井下投放電子標(biāo)簽，并利用電子標(biāo)簽攜帶操作信息，然后由天線短節(jié)中的天線以非接觸方式讀取電子標(biāo)簽中的操作信息，再由控制短節(jié)中的電路控制板根據(jù)該操作信息操作井下的工具。整個通訊控制過程安全、可靠，并且井的深度不會對通訊控制造成影響，從而解決了現(xiàn)有的井下通訊控制方式存在的可靠性較差的問題。
[0021]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹:
[0023]圖1是本發(fā)明實施例提供的井下通訊控制裝置的示意圖；
[0024]圖2是圖1中天線短節(jié)部分的局部示意圖；
[0025]圖3是圖1中控制短節(jié)部分的局部示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達成技術(shù)效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的井下通訊控制裝置，包括天線短節(jié)100和控制短節(jié)200，天線短節(jié)100和控制短節(jié)200可以連接在井下的管路之中，作為管路之中的兩個短節(jié)。天線短節(jié)100中設(shè)置有天線I，控制短節(jié)200中設(shè)置有電路控制板2，天線I與電路控制板2通過線路連接。天線I讀取經(jīng)由該天線短節(jié)100的電子標(biāo)簽16中的操作信息，并將操作信息傳輸至電路控制板2，電路控制板2根據(jù)該操作信息操作井下的工具。
[0028]利用本發(fā)明實施例提供的井下通訊控制裝置在石油工程或其他井下工程中使用時，可從井上向井下投放電子標(biāo)簽16，并利用電子標(biāo)簽16攜帶操作信息，然后由天線短節(jié)100中的天線I以非接觸方式讀取電子標(biāo)簽16中的操作信息，傳輸至電路控制板2。電路控制板2具體可以以控制芯片、單片機或可編程邏輯控制器(Progra_able LogicController,簡稱PLC)等方式實現(xiàn)，并在其中植入由操作經(jīng)驗編譯的控制程序，電路控制板2根據(jù)操作信息輸出控制命令，控制井下的工具(例如電機、泵等)進行相應(yīng)動作，從而實現(xiàn)對工具的操作功能。整個通訊控制過程安全、可靠，并且井的深度不會對通訊控制造成影響，從而解決了現(xiàn)有的井下通訊控制方式存在的可靠性較差的問題。
[0029]如圖2所示，天線短節(jié)100中進一步還包括天線短節(jié)外筒3、天線支撐套4、天線纏繞基體5和天線插座6等部件。天線I呈螺旋式纏繞在天線纏繞基體5上，使天線I能夠穩(wěn)定的固定在天線短節(jié)中。天線纏繞基體5優(yōu)選的以陶瓷材料制成，使天線纏繞基體5具有較好的絕緣性和耐腐蝕性。
[0030]天線纏繞基體5的上下兩端還可以開設(shè)有衡壓通孔(圖中未示出)，使管路內(nèi)的液體能夠通過衡壓通孔流至天線纏繞基體5與天線短節(jié)外筒3之間，以平衡天線纏繞基體5內(nèi)外的壓力，防止天線纏繞基體5內(nèi)側(cè)壓力過大，而損壞天線纏繞基體5及天線4