井下通讯控制装置及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及井下工具技术领域，具体地说，涉及一种井下通讯控制装置及井下通讯控制设备。
【背景技术】
[0002]在石油工程中，钻井、固井、完井等各个环节，操作人员需要根据作业需求，对井下工具进行操作，使其实现相应的功能作用，完成作业任务。这个过程包含两个重要步骤:操作信息的传达和对工具的控制。
[0003]目前，井下工具的通讯控制的方式主要有以下几种:
[0004]1、依托钻完井管柱实现通讯控制:操作人员对井下工具的操作命令通过上提、下压或旋转管柱，使得位于井下和井壁相对位置固定的工具在受一定拉、压、扭转等载荷的情况下实现工具功能。例如，通过下压钻井管柱实现机械式封隔器坐封，通过旋转管柱实现悬挂器丢手等。这种方式通过简单的上提、下放或旋转运动，实现地面的操作人员对井下工具的控制，但是在深度较大的井中，操作的压力幅度难以控制，管柱上提、下放的过程中容易造成工具的损坏。
[0005]2、利用电缆或液压管线进行通讯控制:操作人员对工具的操作命令通过连接于井下工具与井口之间的若干根电缆或液压管线传输。例如，电缆坐封桥塞，通过连接在桥塞上的电缆传递操作命令，实现桥塞的点火坐封。又如，操控地面液压站，通过连接在井下安全阀并延伸到井上的液压管线，控制井下安全阀的开闭。这种方式中，电缆或液压管线通过管内下入井中，使井内空间减小，几千米长的线缆或液压管线影响工具的顺利入井到位，而且线缆或液压管线较脆弱，在井下的恶劣环境下，几千米深的下入过程中的完整性、安全性以及可靠性都难以保证。
[0006]3、利用钻井管柱液体压力或压力脉冲进行通讯控制:在钻井管柱中投放憋压球，实现管柱憋压，压力达到一定值时激活液压悬挂器坐挂，或形成一定泥浆脉冲或压力脉冲时激活井下工具动作，例如，钻井井下冲击器、钻井井下震击器等。这种方式在深度较大的井中，过大的液体压力或压力脉冲会对工具施工的安全性带来较大的隐患。
[0007]综上所述，现有的几种井下通讯控制方式，在深度较大的井中，都存在通讯控制的可靠性较差的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种井下通讯控制装置及井下通讯控制设备，以解决现有的井下通讯控制方式的可靠性较差的问题。
[0009]本发明提供一种井下通讯控制装置，包括天线短节和控制短节，所述天线短节中设置有天线，所述控制短节中设置有电路控制板，所述天线与所述电路控制板通过线路连接;
[0010]所述天线读取经由所述天线短节的电子标签中的操作信息，并将所述操作信息传输至所述电路控制板，所述电路控制板根据所述操作信息操作井下的工具。
[0011]进一步，所述天线短节中还包括天线缠绕基体，所述天线缠绕在所述天线缠绕基体上。
[0012]进一步，所述天线缠绕基体上开设有衡压通孔。
[0013]进一步,所述天线短节中还包括天线插座,所述天线插接在所述天线插座上。
[0014]进一步，所述控制短节中还包括压力传感器，用于监测所述工具内部的压力，并将所述压力的值传输至所述电路控制板。
[0015]进一步，所述控制短节中还包括电池组，用于为所述电路控制板供电。
[0016]进一步，所述控制短节中还包括隔离筒，所述电路控制板固定在所述隔离筒上。
[0017]本发明还提供一种井下通讯控制设备，包括位于井下的上述井下通讯控制装置，以及位于井上的计算机和读写器；
[0018]所述计算机通过所述读写器将操作信息写入至待投入天线短节内的电子标签中。
[0019]进一步，该井下通讯控制设备还包括输送泵，用于将电子标签从井上输送至井下。
[0020]本发明带来了以下有益效果:本发明提供的技术方案中，可从井上向井下投放电子标签，并利用电子标签携带操作信息，然后由天线短节中的天线以非接触方式读取电子标签中的操作信息，再由控制短节中的电路控制板根据该操作信息操作井下的工具。整个通讯控制过程安全、可靠，并且井的深度不会对通讯控制造成影响，从而解决了现有的井下通讯控制方式存在的可靠性较差的问题。
[0021]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。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍:
[0023]图1是本发明实施例提供的井下通讯控制装置的示意图；
[0024]图2是图1中天线短节部分的局部示意图；
[0025]图3是图1中控制短节部分的局部示意图。
【具体实施方式】
[0026]以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0027]如图1所示，本发明实施例提供的井下通讯控制装置，包括天线短节100和控制短节200，天线短节100和控制短节200可以连接在井下的管路之中，作为管路之中的两个短节。天线短节100中设置有天线I，控制短节200中设置有电路控制板2，天线I与电路控制板2通过线路连接。天线I读取经由该天线短节100的电子标签16中的操作信息，并将操作信息传输至电路控制板2，电路控制板2根据该操作信息操作井下的工具。
[0028]利用本发明实施例提供的井下通讯控制装置在石油工程或其他井下工程中使用时，可从井上向井下投放电子标签16，并利用电子标签16携带操作信息，然后由天线短节100中的天线I以非接触方式读取电子标签16中的操作信息，传输至电路控制板2。电路控制板2具体可以以控制芯片、单片机或可编程逻辑控制器(Progra_able LogicController,简称PLC)等方式实现，并在其中植入由操作经验编译的控制程序，电路控制板2根据操作信息输出控制命令，控制井下的工具(例如电机、泵等)进行相应动作，从而实现对工具的操作功能。整个通讯控制过程安全、可靠，并且井的深度不会对通讯控制造成影响，从而解决了现有的井下通讯控制方式存在的可靠性较差的问题。
[0029]如图2所示，天线短节100中进一步还包括天线短节外筒3、天线支撑套4、天线缠绕基体5和天线插座6等部件。天线I呈螺旋式缠绕在天线缠绕基体5上，使天线I能够稳定的固定在天线短节中。天线缠绕基体5优选的以陶瓷材料制成，使天线缠绕基体5具有较好的绝缘性和耐腐蚀性。
[0030]天线缠绕基体5的上下两端还可以开设有衡压通孔(图中未示出)，使管路内的液体能够通过衡压通孔流至天线缠绕基体5与天线短节外筒3之间，以平衡天线缠绕基体5内外的压力，防止天线缠绕基体5内侧压力过大，而损坏天线缠绕基体5及天线4