井下開關(guān)控制系統(tǒng)及方法與流程

本發(fā)明涉及油井自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種井下開關(guān)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

我國各大主力油田已進(jìn)入開采中后期，含水率迅速上升，由于各油層之間滲透率不同，在注水采油時(shí)，高滲透率油層與中、低滲透力油層在吸水能力、水線推進(jìn)度、地層壓力、采油速率、水淹情況等方面各不相同，致使各油層間矛盾突出，層間干擾嚴(yán)重，嚴(yán)重影響油田開采效果。為提高油田的開采效率，需要有目的性地對含水率高的油層進(jìn)行封堵，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)油控水。其解決方法是在油水井中下入封隔器、油井閥、配水器等井下工具，把含油率、含水率不同的油層分隔開，實(shí)現(xiàn)對不同含水率的油層進(jìn)行分層注水與不同含油率的油層分層采油。

分層采油與分層注水是油田提高原油開采率、減小層間干擾、維持油田長期穩(wěn)產(chǎn)的有效技術(shù)途徑。而在分層作業(yè)過程中，其核心技術(shù)就是需要實(shí)時(shí)控制井下各目標(biāo)油層的井下開關(guān)的開啟/關(guān)閉以及調(diào)節(jié)井下開關(guān)的開度。

然而，目前的井下開關(guān)控制方式會(huì)出現(xiàn)以下問題：對于電纜式井下控制開關(guān)的電纜線路信號隨距離增加而衰減，通訊效果越來越差，造成深井內(nèi)與各目標(biāo)油層的井下開關(guān)的通訊困難；對于電池供電的井下開關(guān)，電能補(bǔ)充困難，難以長期使用等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種井下開關(guān)控制系統(tǒng)及方法，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的與井下開關(guān)的通訊、電能補(bǔ)充困難的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種井下開關(guān)控制系統(tǒng)，包括：井下發(fā)射裝置和井下接收裝置；

所述井下發(fā)射裝置，用于設(shè)置于油水井內(nèi)，并在下井工具的帶動(dòng)下沿所述油水井上下移動(dòng)，用于在與所述井下接收裝置之間的距離值小于或者等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向至少一個(gè)所述井下接收裝置發(fā)送無線信號，所述無線信號中攜帶電能，以及，攜帶將井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整到目標(biāo)姿態(tài)的開關(guān)控制指令；

所述井下接收裝置，設(shè)置于油水井內(nèi)與油層對應(yīng)的位置，用于接收所述無線信號，利用所述電能為自身供電，并將其內(nèi)部的井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整為所述目標(biāo)姿態(tài)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述井下發(fā)射裝置包括：電源模塊、第一微控制器、逆變電路、信號調(diào)制電路和磁耦合發(fā)射線圈；

所述逆變電路的供電端與所述電源模塊連接，所述逆變電路的控制端與所述第一微控制器連接，所述逆變電路的輸出端與所述磁耦合發(fā)射線圈連接，用于根據(jù)所述第一微控制器的控制將電源模塊提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電；

所述磁耦合發(fā)射線圈，用于向至少一個(gè)所述井下接收裝置發(fā)送攜帶交流電的電能的無線信號；

所述信號調(diào)制電路的輸入端與所述第一微控制器連接，所述信號調(diào)制電路的輸出端與所述磁耦合發(fā)射線圈連接，用于將所述開關(guān)控制指令調(diào)制在待發(fā)送的所述無線信號上。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述井下發(fā)射裝置還包括：線圈電流采樣電路和脈沖寬度調(diào)制pwm電路；

所述線圈電流采樣電路，其檢測端與所述磁耦合發(fā)射線圈連接，其輸出端與所述第一微控制器連接，用于檢測所述磁耦合發(fā)射線圈的電流值，并將所述電流值發(fā)送給所述第一微控制器；

所述第一微控制器，還用于根據(jù)所述電流值生成功率控制指令；

pwm電路，其輸入端與所述第一微控制器的輸出端連接，其輸出端與所述逆變電路的控制端連接，用于根據(jù)所述功率控制指令調(diào)整輸出頻率，進(jìn)而調(diào)整所述無線信號中攜帶電能的功率。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述井下發(fā)射裝置還包括：輸入電流采樣電路和輸入電壓采樣電路；

所述輸入電流采樣電路的輸入端與所述電源模塊的輸出端連接，所述輸入電流采樣電路的輸出端與所述第一微控制器連接，用于監(jiān)測所述電源模塊的輸入電流，并將所述輸入電流發(fā)送給所述第一微控制器；

所述輸入電壓采樣電路的輸入端與所述電源模塊的輸出端連接，所述輸入電壓采樣電路的輸出端與所述第一微控制器連接，用于監(jiān)測所述電源模塊的輸入電壓，并將所述輸入電壓發(fā)送給所述第一微控制器；

所述第一微控制器還用于根據(jù)所述輸入電流和所述輸入電壓判斷所述井下發(fā)射裝置是否出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，所述井下接收裝置，包括：磁耦合接收線圈、充電電源、信號解調(diào)電路、第二微控制器和井下開關(guān)。

所述磁耦合接收線圈的輸出端與所述充電電源的輸入端連接，用于利用所述無線信號攜帶的電能為所述充電電源充電；

所述信號解調(diào)電路的輸入端與所述磁耦合接收線圈的輸出端連接，所述信號解調(diào)電路的輸出端與所述第二微控制器連接，用于對所述無線信號中進(jìn)行解調(diào)，將解調(diào)得到的開關(guān)控制指令發(fā)送給所述第二微控制器；

所述第二微控制器的輸出端與所述井下開關(guān)連接，用于將所述井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整為目標(biāo)姿態(tài)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，所述井下接收裝置，還包括：整流電路和穩(wěn)壓電路；

所述整流電路的輸入端與所述磁耦合接收線圈連接，所述整流電路的輸出端與所述穩(wěn)壓電路連接，所述穩(wěn)壓電路的輸出端與所述充電電源連接，用于將所述磁耦合接收線圈輸出的交流電的電能進(jìn)行整流，將整流得到的直流信號進(jìn)行穩(wěn)壓后輸送給所述充電電源。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述井下接收裝置，還包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)；

所述第二微控制器，還用于根據(jù)所述開關(guān)控制指令生成電機(jī)控制指令；

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述第二微控制器連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述電機(jī)連接，用于根據(jù)電機(jī)控制指令驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述井下開關(guān)的閥門同軸連接，用于在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)整所述井下開關(guān)的姿態(tài)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，所述井下開關(guān)控制系統(tǒng)還包括：井下套管以及設(shè)置于所述井下套管內(nèi)的下井工具、丟手工具、封隔器和絲堵；

所述下井工具的底部連接端與所述井下發(fā)射裝置的頂部連接端連接，用于帶動(dòng)所述井下發(fā)射裝置在所述井下套管內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)；

所述封隔器、所述絲堵與所述井下套管的側(cè)壁形成封閉空間，所述井下接收裝置設(shè)置于所述封閉空間內(nèi)；

所述丟手工具的公扣與所述封隔器的母扣連接，用于將所述封隔器、所述絲堵和所述井下接收裝置置于所述井下套管內(nèi)的預(yù)設(shè)位置。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種井下開關(guān)控制方法，包括：

接收用戶根據(jù)監(jiān)控提示輸入的包含井下開關(guān)在油水井內(nèi)的位置及目標(biāo)姿態(tài)的第一輸入操作；

當(dāng)接收到包含油井編號的第二輸入操作時(shí)，向與所述油井編號對應(yīng)的油水井內(nèi)設(shè)置于所述位置處的井下發(fā)送裝置發(fā)送開關(guān)控制指令，以使所述井下發(fā)送裝置向井下接收裝置發(fā)送無線信號，所述無線信號中攜帶電能以及包含對井下開關(guān)的姿態(tài)進(jìn)行控制的開關(guān)控制指令，進(jìn)而使所述井下接收裝置利用所述電能為自身供電，并將其內(nèi)部的井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整為所述目標(biāo)姿態(tài)；

當(dāng)未接收到所述編號輸入操作時(shí)，向與上次接收到的油井編號對應(yīng)的油水井內(nèi)設(shè)置于所述位置處的井下發(fā)送裝置發(fā)送開關(guān)控制指令。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述方法還包括：

獲取每次發(fā)送所述開關(guān)控制指令的發(fā)送時(shí)刻及油井編號；

根據(jù)所述發(fā)送時(shí)刻及所述油井編號繪制油井開關(guān)控制曲線。

本發(fā)明實(shí)施例帶來了以下有益效果：本發(fā)明實(shí)施例通過設(shè)置于油水井內(nèi)，并在下井工具的帶動(dòng)下沿所述油水井上下移動(dòng)的井下發(fā)射裝置，在與所述井下接收裝置之間的距離值小于或者等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向至少一個(gè)所述井下接收裝置發(fā)送無線信號，所述無線信號中攜帶電能，以及，攜帶將井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整到目標(biāo)姿態(tài)的開關(guān)控制指令；通過井下接收裝置，設(shè)置于油水井內(nèi)與油層對應(yīng)的位置，用于接收所述無線信號，可以利用所述電能為自身供電，并可以將其內(nèi)部的井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整為所述目標(biāo)姿態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例能夠在下井工具帶動(dòng)井下發(fā)射裝置移動(dòng)到與井下接收裝置之間的距離小于或者等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，井下發(fā)射裝置可以向井下接收裝置發(fā)送無線信號，井下接收裝置利用無線信號可以為自身補(bǔ)充電能，并控制井下開關(guān)調(diào)整姿態(tài)，降低井下開關(guān)的電能補(bǔ)充難度，無需將開關(guān)從井下拆卸下來便可進(jìn)行電能補(bǔ)充，并提高井下開關(guān)控制的穩(wěn)定性，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況來靈活調(diào)整井下開關(guān)的姿態(tài)，提高油田作業(yè)效率，可保障油田長期有效生產(chǎn)。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)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(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)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(shí)現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的井下開關(guān)控制系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的井下開關(guān)控制系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1和圖2中井下發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖4為圖1和圖2中井下接收裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的井下開關(guān)控制方法的流程圖。

圖標(biāo)：11-井下發(fā)射裝置；12-井下接收裝置；13-井下套管；14-下井工具；15-丟手工具；16-封隔器；17-絲堵；11.1-電源模塊；11.2-第一微控制器；11.3-逆變電路；11.4-信號調(diào)制電路；11.5-磁耦合發(fā)射線圈；11.6-線圈電流采樣電路；11.7-脈沖寬度調(diào)制pwm電路；11.8-輸入電流采樣電路；11.9-輸入電壓采樣電路；12.1-磁耦合接收線圈；12.2-充電電源；12.3-信號解調(diào)電路；12.4-第二微控制器；12.5-井下開關(guān)；12.6-整流電路；12.7-穩(wěn)壓電路；12.8-電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；12.9-電機(jī)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

由于目前的井下開關(guān)控制方式會(huì)出現(xiàn)以下問題：連接井下控制開關(guān)的電纜線路信號隨距離增加而衰減，通訊受阻，而且，井下控制開關(guān)深入井下，電能補(bǔ)充困難，難以長期使用等，基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種井下開關(guān)控制系統(tǒng)及方法，可以在下井工具帶動(dòng)井下發(fā)射裝置移動(dòng)到與井下接收裝置之間的距離小于或者等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，井下發(fā)射裝置可以向井下接收裝置發(fā)送無線信號，井下接收裝置利用無線信號可以為自身補(bǔ)充電能，并控制井下開關(guān)調(diào)整姿態(tài)，降低井下開關(guān)的電能補(bǔ)充難度，無需將開關(guān)從井下拆卸下來便可進(jìn)行電能補(bǔ)充，并提高井下開關(guān)控制的穩(wěn)定性，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況來靈活調(diào)整井下開關(guān)的姿態(tài)，提高油田作業(yè)效率，可保障油田長期有效生產(chǎn)。

為便于對本實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種井下開關(guān)控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹，如圖1所示，井下開關(guān)控制系統(tǒng)包括：井下發(fā)射裝置11和井下接收裝置12；

所述井下發(fā)射裝置11，用于設(shè)置于油水井內(nèi)，并在下井工具的帶動(dòng)下沿所述油水井上下移動(dòng)，用于在與所述井下接收裝置之間的距離值小于或者等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向至少一個(gè)所述井下接收裝置發(fā)送無線信號，所述無線信號中攜帶電能，以及，攜帶將井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整到目標(biāo)姿態(tài)的開關(guān)控制指令。

在本發(fā)明實(shí)施例中，井下發(fā)射裝置可以在接收到pc機(jī)應(yīng)用軟件發(fā)送的控制信號后，根據(jù)控制信號選擇至少一個(gè)井下接收裝置，最后向至少一個(gè)井下接收裝置發(fā)送無線信號，控制信號可以由用戶根據(jù)實(shí)際情況輸入的操作指令確定。例如，假設(shè)通過監(jiān)視器可以監(jiān)控油水井內(nèi)各油層的水油情況，在用戶確定油水井內(nèi)存在需要調(diào)整姿態(tài)的井下開關(guān)時(shí)，可以通過控制界面輸入期望調(diào)整姿態(tài)的井下開關(guān)以及期望井下開關(guān)調(diào)節(jié)到的目標(biāo)姿態(tài)。

另外，應(yīng)使用大功率無線供電技術(shù)，以使無線信號中攜帶電能應(yīng)當(dāng)能夠直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

所述井下接收裝置12，設(shè)置于油水井內(nèi)與油層對應(yīng)的位置，用于接收所述無線信號，利用所述電能為自身供電，并將其內(nèi)部的井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整為所述目標(biāo)姿態(tài)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，可以將油水井內(nèi)每個(gè)油層對應(yīng)的位置分別設(shè)置一個(gè)井下接收裝置，也可以將油水井內(nèi)任意數(shù)量個(gè)油層對應(yīng)的位置分別設(shè)置井下接收裝置，設(shè)置井下接收裝置的位置及數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，本發(fā)明不做限定。目標(biāo)姿態(tài)可以指井下開關(guān)的閥門的開啟角度等等。

本發(fā)明實(shí)施例通過井下發(fā)射裝置向至少一個(gè)所述井下接收裝置發(fā)送無線信號，所述無線信號中攜帶電能，以及，攜帶將井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整到目標(biāo)姿態(tài)的開關(guān)控制指令；通過井下接收裝置，設(shè)置于油水井內(nèi)與油層對應(yīng)的位置，用于接收所述無線信號，可以利用所述電能為自身供電，并可以將其內(nèi)部的井下開關(guān)的姿態(tài)調(diào)整為所述目標(biāo)姿態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例能夠在下井工具帶動(dòng)井下發(fā)射裝置移動(dòng)到與井下接收裝置之間的距離小于或者等于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，井下發(fā)射裝置可以向井下接收裝置發(fā)送無線信號，井下接收裝置利用無線信號可以為自身補(bǔ)充電能，并控制井下開關(guān)調(diào)整姿態(tài)，降低井下開關(guān)的電能補(bǔ)充難度，無需將開關(guān)從井下拆卸下來便可進(jìn)行電能補(bǔ)充，并提高井下開關(guān)控制的穩(wěn)定性，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況來靈活調(diào)整井下開關(guān)的姿態(tài)，提高油田作業(yè)效率，可保障油田長期有效生產(chǎn)。

如圖2所示，在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述井下開關(guān)控制系統(tǒng)還包括：井下套管13以及設(shè)置于所述井下套管內(nèi)的下井工具14、丟手工具15、封隔器16和絲堵17；

所述下井工具14的底部連接端與所述井下發(fā)射裝置11的頂部連接端連接，用于帶動(dòng)所述井下發(fā)射裝置11在所述井下套管13內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)；

所述封隔器16、所述絲堵17與所述井下套管13的側(cè)壁形成封閉空間，所述井下接收裝置12設(shè)置于所述封閉空間內(nèi)；

所述丟手工具15的公扣與所述封隔器16的母扣連接，用于將所述封隔器16、所述絲堵17和所述井下接收裝置12置于所述井下套管13內(nèi)的預(yù)設(shè)位置。

本發(fā)明實(shí)施例能夠?qū)⒕陆邮昭b置置于油水井內(nèi)某一位置，并且能夠通過封隔器及絲堵實(shí)現(xiàn)封層，并且可以由下井工具帶動(dòng)井下發(fā)射裝置為井下接收裝置進(jìn)行供電，降低電能補(bǔ)充難度，實(shí)現(xiàn)無需將井下開關(guān)從井下拆卸下來便可對井下接收裝置進(jìn)行電能補(bǔ)充，可保障油田長期有效生產(chǎn)，井下發(fā)射裝置全部密封到井下套管內(nèi)部，徹底隔絕井下復(fù)雜油水環(huán)境下油水與導(dǎo)線的直接連接，避免因設(shè)備進(jìn)水造成設(shè)備故障發(fā)生，可保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，保障油田生產(chǎn)安全。

另外，圖2中井下接收裝置12的數(shù)量，井下發(fā)射裝置11、井下接收裝置12、井下套管13、下井工具14、丟手工具15、封隔器16和絲堵17的詳細(xì)結(jié)構(gòu)都不作限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)或現(xiàn)場需要自由布局各部分位置以及相對關(guān)系。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，如圖3所示，所述井下發(fā)射裝置11可以包括：電源模塊11.1、第一微控制器11.2、逆變電路11.3、信號調(diào)制電路11.4和磁耦合發(fā)射線圈11.5。

所述逆變電路11.3的供電端與所述電源模塊11.1連接，所述逆變電路11.3的控制端與所述第一微控制器11.2連接，所述逆變電路11.3的輸出端與所述磁耦合發(fā)射線圈11.5連接，用于根據(jù)所述第一微控制器11.2的控制將電源模塊11.1提供的直流電轉(zhuǎn)化為交流電。第一微控制器可以指arm系列stm32等。

在本發(fā)明實(shí)施例中，電源模塊可以指大容量高溫鋰電池等，逆變電路用于將大容量高溫鋰電池提供的直流電轉(zhuǎn)化為所需頻率的交流電，交流電的頻率可以預(yù)先根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。

所述磁耦合發(fā)射線圈11.5，用于向至少一個(gè)所述井下接收裝置12發(fā)送攜帶交流電的電能的無線信號。

所述信號調(diào)制電路11.4的輸入端與所述第一微控制器11.2連接，所述信號調(diào)制電路11.4的輸出端與所述磁耦合發(fā)射線圈11.5連接，用于將所述開關(guān)控制指令調(diào)制在待發(fā)送的所述無線信號上。

在本發(fā)明實(shí)施例中，信號調(diào)制電路可以將開關(guān)控制指令編碼后通過電容調(diào)制電路調(diào)制在無線信號上，以實(shí)現(xiàn)無線通訊功能。

本發(fā)明實(shí)施例采用第一微控制器，受井況影響小，操作成功率高，且不存在油層的水敏、機(jī)械堵塞等污染造成油田停產(chǎn)等問題，通過磁耦合發(fā)射線圈向井下接收裝置發(fā)送攜帶電能及開關(guān)控制指令的無線信號，能夠控制井下開關(guān)的姿態(tài)，以及能夠?yàn)榫陆邮昭b置提供電能。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，如圖3所示，所述井下發(fā)射裝置11還可以包括：線圈電流采樣電路11.6和脈沖寬度調(diào)制pwm電路11.7；

所述線圈電流采樣電路11.6，其檢測端與所述磁耦合發(fā)射線圈11.5連接，其輸出端與所述第一微控制器11.2連接，用于檢測所述磁耦合發(fā)射線圈11.5的電流值，并將所述電流值發(fā)送給所述第一微控制器11.2。

所述第一微控制器11.2，還用于根據(jù)所述電流值生成功率控制指令；

pwm電路11.6，其輸入端與所述第一微控制器11.2的輸出端連接，其輸出端與所述逆變電路11.3的控制端連接，用于根據(jù)所述功率控制指令調(diào)整輸出頻率，進(jìn)而調(diào)整所述無線信號中攜帶電能的功率。

本發(fā)明實(shí)施例能夠通過利用線圈電流采樣電路采集磁耦合發(fā)射線圈的電流值，并將電流值作為反饋發(fā)送給第一微控制器，可以便于第一微控制器根據(jù)電流值控制pwm電路調(diào)整通過無線信號發(fā)送的電能的功率。

在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，如圖3所示，所述井下發(fā)射裝置11還可以包括：輸入電流采樣電路11.8和輸入電壓采樣電路11.9；

所述輸入電流采樣電路11.8的輸入端與所述電源模塊11.1的輸出端連接，所述輸入電流采樣電路11.8的輸出端與所述第一微控制器11.2連接，用于監(jiān)測所述電源模塊11.1的輸入電流，并將所述輸入電流發(fā)送給所述第一微控制器11.2；

所述輸入電壓采樣電路11.9的輸入端與所述電源模塊11.1的輸出端連接，所述輸入電壓采樣電路11.9的輸出端與所述第一微控制器11.2連接，用于監(jiān)測所述電源模塊11.1的輸入電壓，并將所述輸入電壓發(fā)送給所述第一微控制器11.2；

所述第一微控制器11.2還用于根據(jù)所述輸入電流和所述輸入電壓判斷所述井下發(fā)射裝置11是否出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

本發(fā)明實(shí)施例能夠通過輸入電流采樣電路和輸入電壓采樣電路實(shí)時(shí)監(jiān)控井下發(fā)射裝置的輸入功率，防止井下發(fā)射裝置出現(xiàn)過流和斷路現(xiàn)象。

在實(shí)際應(yīng)用中，井下發(fā)射裝置中還可以包括led指示燈，led指示燈可以用于指示井下發(fā)射端當(dāng)前是否正在向井下接收裝置發(fā)送無線信號等等，具體可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，本發(fā)明不做限定。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，如圖4所示，所述井下接收裝置12可以包括：磁耦合接收線圈12.1、充電電源12.2、信號解調(diào)電路12.3、第二微控制器12.4和井下開關(guān)12.5。

所述磁耦合接收線圈12.1的輸出端與所述充電電源12.2的輸入端連接，用于利用所述無線信號攜帶的電能為所述充電電源12.2充電；

所述信號解調(diào)電路12.3的輸入端與所述磁耦合接收線圈12.1的輸出端連接，所述信號解調(diào)電路12.3的輸出端與所述第二微控制器12.4連接，用于對所述無線信號中進(jìn)行解調(diào)，將解調(diào)得到的開關(guān)控制指令發(fā)送給所述第二微控制器12.4；

第二微控制器可以指stm32微控制器等。

所述第二微控制器12.4的輸出端與所述井下開關(guān)12.5連接，用于將所述井下開關(guān)12.5的姿態(tài)調(diào)整為目標(biāo)姿態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的井下接收裝置采用第二微控制器，受井況影響小，操作成功率高，且不存在油層的水敏、機(jī)械堵塞等污染造成油田停產(chǎn)等問題，能夠利用接收到的無線信號提供的電能為自身供電，并且能夠利用無線信號中的開關(guān)控制指令控制井下開關(guān)的姿態(tài)。

在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，如圖4所示，所述井下接收裝置12，還可以包括：整流電路12.6和穩(wěn)壓電路12.7；穩(wěn)壓電路可以指dc-dc穩(wěn)壓電路等。

所述整流電路的輸入端與所述磁耦合接收線圈12.1連接，所述整流電路的輸出端與所述穩(wěn)壓電路連接，所述穩(wěn)壓電路的輸出端與所述充電電源12.2連接，用于將所述磁耦合接收線圈12.1輸出的交流電的電能進(jìn)行整流，將整流得到的直流信號進(jìn)行穩(wěn)壓后輸送給所述充電電源12.2。

本發(fā)明實(shí)施例能夠?yàn)槌潆婋娫刺峁┲绷鞣€(wěn)壓的電源，以便于為充電電源充電。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，如圖4所示，所述井下接收裝置12，還可以包括：電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路12.8和電機(jī)12.9；

所述第二微控制器12.4，還用于根據(jù)所述開關(guān)控制指令生成電機(jī)控制指令；

所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述第二微控制器12.4連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述電機(jī)連接，用于根據(jù)電機(jī)控制指令驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述井下開關(guān)12.5的閥門同軸連接，用于在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)調(diào)整所述井下開關(guān)12.5的姿態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例能夠通過控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)而控制電機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并且通過電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)井下開關(guān)的閥門的姿態(tài)。

在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，還提供一種井下開關(guān)控制方法，所述方法可以應(yīng)用與pc機(jī)應(yīng)用軟件中，pc機(jī)應(yīng)用軟件可以提供友好的人機(jī)交互界面、提供數(shù)據(jù)分析處理/儲(chǔ)存能力，pc機(jī)應(yīng)用軟件可以在接收到用戶根據(jù)實(shí)際情況輸入的操作指令后，給井下發(fā)射裝置發(fā)送控制信號，以便于井下發(fā)射裝置根據(jù)控制信號選擇至少一個(gè)井下接收裝置，并向至少一個(gè)井下接收裝置發(fā)送無線信號確定。如圖5所示，所述方法可以包括以下步驟。

步驟s101，接收用戶根據(jù)監(jiān)控提示輸入的包含井下開關(guān)12.5在油水井內(nèi)的位置及目標(biāo)姿態(tài)的第一輸入操作。

步驟s102，當(dāng)接收到包含油井編號的第二輸入操作時(shí)，向與所述油井編號對應(yīng)的油水井內(nèi)設(shè)置于所述位置處的井下發(fā)送裝置發(fā)送開關(guān)控制指令，以使所述井下發(fā)送裝置向井下接收裝置12發(fā)送無線信號，所述無線信號中攜帶電能以及包含井下開關(guān)12.5的目標(biāo)姿態(tài)的開關(guān)控制指令，進(jìn)而使所述井下接收裝置12利用所述電能為自身供電，并將其內(nèi)部的井下開關(guān)12.5的姿態(tài)調(diào)整為所述目標(biāo)姿態(tài)。

步驟s103，當(dāng)未接收到所述編號輸入操作時(shí)，向與上次接收到的油井編號對應(yīng)的油水。

通過本發(fā)明實(shí)施例，能夠向指定油水井內(nèi)的井下發(fā)射裝置發(fā)送開關(guān)控制指令，進(jìn)而使井下發(fā)射裝置向指定位置的井下接收裝置發(fā)送開關(guān)控制指令，以實(shí)現(xiàn)控制指定油水井內(nèi)指定井下開關(guān)的姿態(tài)的目的。

在本發(fā)明的又一實(shí)施方式中，所述方法還可以包括以下步驟。

獲取每次發(fā)送所述開關(guān)控制指令的發(fā)送時(shí)刻及油井編號；

根據(jù)所述發(fā)送時(shí)刻及所述油井編號繪制油井開關(guān)控制曲線。

繪制油井開關(guān)控制曲線可以便于用戶觀察油水井內(nèi)穩(wěn)油控水的控制情況，簡介提高油田的開采效率。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的方法的具體工作過程，可以參考前述裝置實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

由于構(gòu)成本發(fā)明必須克服井下惡劣環(huán)境(高溫、高壓、振動(dòng)、電磁干擾等)，所以井下開關(guān)控制系統(tǒng)在選擇配件時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇耐高溫、耐高壓、牢固性強(qiáng)和抗電磁干擾的配件，以滿足采油井實(shí)際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用條件。

附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的井下開關(guān)控制裝置及方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法，具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。