技術領域

本發明涉及一種注水井無線供電智能測控系統，具體涉及一種基于“互頻”技術的集無線供電、無線通信與控制、免更換電池的注水井無線供電智能測控系統，其可被應用于石油開采領域。

背景技術

隨著油田的開發，地層壓力遞減，且地層結構復雜，層間壓力各不相同，為了保持地層壓力，解決層間矛盾，將注水合理地分配到各層段，多采用井下分層配注系統，對滲透性好、吸水能力強的層控制注水；對滲透性差、吸水能力弱的層加強注水，從而使高、中、低、滲透性的地層都能發揮注水的作用，實現油田長期高產穩產，提高最終采收率。

現有的井下分層配注系統，各層配水器與堵塞器配合使用，堵塞器內置一次性耐高溫電池，電池可持續供電時間短，需要頻繁投撈堵塞器來更換電池，耗時長且成本高；從測調系統上看，該技術采用投入測調儀測試井下數據后，在井上完成堵塞器定標后，由投撈器放入井下相應位置，由于井下各層壓力不同需要逐層調配，且由于地層壓力會隨時間發生變化，因此得反復投撈堵塞器，無法連續工作；受測調系統限制，該井下分層配注系統還至少存在這些問題：調配過程和測調過程不同步，測調數據和測調結果無法在地面同時獲取，且過程繁瑣、精度低、成本高昂。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于互頻原理的注水井無線供電智能測控系統，以克服現有技術的不足。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明實施例提供了一種基于互頻原理的注水井無線供電智能測控系統,其包括注水管柱、存儲式一體化智能配水器、井下分層流量實時測調儀以及地面控制系統，所述存儲式一體化智能配水器設于注水管柱下端，所述存儲式一體化智能配水器和井下分層流量實時測調儀均與所述地面控制系統連接；

所述井下分層流量實時測調儀包括電能無線發射模塊和第一無線通訊模塊；

所述存儲式一體化智能配水器包括電能無線接收模塊和第二無線通訊模塊，所述電能無線接收模塊與所述第二無線通訊模塊連接，所述第一無線通訊模塊與第二無線通訊模塊之間能夠通過無線方式實現雙向數據通信；

當所述存儲式一體化智能配水器和井下分層流量實時測調儀接近時，所述電能無線發射模塊和電能無線接收模塊能以互頻方式相匹配。

進一步的，所述電能無線發射模塊包括發射諧振體，所述發射諧振體包括發射磁感組和與發射磁感組連接的諧振器，所述電能無線接收模塊包括接收諧振體，所述接收諧振體包括接收磁感組和與接收磁感組連接的諧振器，當在所述電能無線發射模塊中輸入設定頻率的交流電信號時，所述發射諧振體的固有頻率被所述接收諧振體影響而達到選定工作頻率的選定帶寬范圍內，使所述發射諧振體達到諧振狀態，同時所述接收諧振體的固有頻率被所述發射諧振體影響而達到設定頻率范圍，使所述接收諧振體與發射諧振體產生諧振，實現電能在所述電能發射模塊和電能接收模塊之間的無線傳輸，再由所述電能無線接收模塊將接收到的電能輸出給負載設備。

進一步的，所述電能無線發射模塊包括依次串聯的電源變換電路、諧振器、發射磁感組和無線電能控制電路，所述無線電能控制電路還與所述電源變換電路連接。

更進一步的，所述發射磁感組包括驅動線圈和與驅動線圈連接的磁性材料。

具體的，驅動線圈與磁性材料膠粘連接。

進一步的，所述電能無線接收模塊包括依次串聯的接收磁感組、諧振器和電源變換電路。

更進一步的，所述接收磁感組包括驅動線圈和與驅動線圈連接的磁性材料。

具體的，驅動線圈與磁性材料膠粘連接。

優選的，所述井下分層流量實時測調儀經測調電纜與所述地面控制系統連接，所述存儲式一體化智能配水器與所述地面控制系統無線連接而實現雙向數據通信，當所述地面控制系統輸入控制信號并無線傳輸給所述存儲式一體化智能配水器時，所述存儲式一體化智能配水器可于井下獨立工作。

進一步的，所述測調電纜的一端與所述地面控制系統連接，所述測調電纜的另一端經過電纜絞車和天地滑輪組后，再穿過防噴系統，之后與所述井下分層流量實時測調儀連接。

更進一步的，所述防噴系統設于所述注水管柱的上端。

優選的，所述井下分層流量實時測調儀還包括電纜接頭、測調儀主體和機械定位裝置，所述電能無線發射模塊與所述第一無線通信模塊串聯連接，且所述電能無線發射模塊和第一無線通信模塊設置于所述測調儀主體中，所述電纜接頭、測調儀主體和機械定位裝置依次連接。