一种用于井下钻杆防喷器解封的无线控制系统

摘要

本发明公开了一种用于井下钻杆防喷器解封的无线控制系统，包括套管、RFID数据传输模块、标签球流动控制阀、井下控制驱动模块、环形防喷器和电磁感应数据传输模块；RFID数据传输模块包括RFID标签球、井下读写器天线和井下RFID控制器；电磁感应数据传输模块用于将所述井下RFID控制器信息传送给井下控制驱动模块。本发明将RFID和电磁感应的优势互补，RFID数据传输模块实现解封指令由地面到数千米井下，压力数据由数千米井下到地面的远距离传输，电磁感应数据传输模块实现RFID系统与井下控制驱动模块通信互联的短距离传输。

主权项

一种用于井下钻杆防喷器解封的无线控制系统，其特征在于，包括套管、RFID数据传输模块、标签球流动控制阀、井下控制驱动模块、环形防喷器和电磁感应数据传输模块，其中，所述套管其由多根钻杆相互连接而成，每根钻杆均包括公接头和母接头，相邻两根钻杆中，其中一根钻杆的公接头和另一根钻杆的母接头连接，从而使所有的钻杆固定连接在一起；所述RFID数据传输模块包括RFID标签球、井下读写器天线和井下RFID控制器，所述RFID标签球用于随套管内的泥浆运动，所述井下读写器天线安装在所述套管的内壁上，其竖直设置且与所述套管的内壁存在间距，其包括中空的天线骨架及缠绕在天线骨架上的螺线管天线，所述螺线管天线与所述井下RFID控制器连接，所述井下RFID控制器用于对运动到天线骨架内腔的RFID标签球进行读写操作，以向RFID标签球写入井下压力数据，以实现压力数据由数千米井下到地面的远距离传输，或读取RFID标签球的信息，以发送指令给所述井下控制驱动模块，以实现控制指令由地面到数千米井下，控制所述环形防喷器解封；所述井下控制驱动模块包括标签球流动控制阀、控制阀电机驱动模块、胶筒阀电机驱动模块、胶筒阀和井下压力数据采集控制系统，所述标签球流动控制阀安装在所述套管的侧壁上，控制阀电机驱动模块用于开启和关闭标签球流动控制阀，所述标签球流动控制阀开启时，以实现RFID标签球随井下泥浆循环，将压力数据带回地面；所述标签球流动控制阀关闭时，通过胶筒阀电机驱动模块开启胶筒阀，以实现防喷器解封。井下压力数据采集控制系统用于采集井下压力并传送给井下RFID控制器，以使井下RFID控制器将井下压力数据写入RFID标签球；所述电磁感应数据传输模块用于将所述井下RFID控制器信息传送给井下控制驱动模块，其包括多组电磁感应短节，并且每组电磁感应短节均包括两个电磁感应线圈，其中一个电磁感应线圈套接在一钻杆的公接头上，另一电磁感应线圈套接在与该公接头连接的母接头上，同一钻杆上的两个电磁感应线圈通过感应涡流互联，每组电磁感应短节的两个电磁感应线圈通过电磁感应互联，以实现数据由所述RFID系统和所述井下控制与驱动系统的短距离无线传输。