辽河油田井下声波双向无线传输技术实现重大突破 630米井深稳定通讯达到行业领先水平

油田开发加速向数字化、智能化迈进,井下数据能否“看得见、传得回、控得住”,直接关系到注采联动效率与生产安全。

然而在长期生产实践中,缆控作业费用高、施工周期长、维护复杂;而部分无缆测试手段受井下环境影响明显,传输距离、可靠性和实时性难以兼顾,成为制约精细开发与智能调控的突出瓶颈。

如何以更低成本实现井下稳定双向通讯,是行业普遍关注的关键技术问题。

造成这一瓶颈的原因,一方面在于井下工况复杂:高温高压、噪声干扰、管柱与介质条件多变,容易导致信号衰减与误判;另一方面在于系统协同难度大:要实现双向通讯,不仅需要稳定的无线载体,还要在功耗、传输强度、识别算法之间找到平衡点,确保“传得远”的同时“传得准、传得快”,并满足现场长期运行需求。

针对上述问题,辽河油田采油工艺研究院依托重大科技专项“低成本智能细分注采联动关键技术研究”,围绕“低成本、高稳定、低功耗”的目标推进研发。

近期,该院自主研发的井下声波双向无线传输技术完成关键指标跃升:在低功耗条件下实现630米井深稳定通讯,通讯时间压缩至秒级,阶段性表现达到同类技术中试的新水平,并入选辽河油田公司“研发一代”科技重大进展。

这一进展意味着井下信息回传与指令下发能力得到同步增强,为更精细的注采调控提供了更可靠的数据链路支撑。

技术突破的形成,得益于系统化攻关路径与循序渐进的验证机制。

研发团队从基础规律入手,先在20米传输信道条件下摸索声波传输规律,继而开展200米油管环境的衰减分析,并完成500米噪声采集与解析,逐步厘清不同工况下的干扰特征与关键参数窗口。

在此基础上,团队聚焦四个核心方向协同迭代:一是无线载体优选,提升信号在井筒环境中的可达性;二是声电换能结构设计,增强换能效率与适应性;三是双向传输功率协同匹配,在满足距离需求的同时控制能耗;四是信号识别算法优化,提高抗噪与判别能力。

通过“理论探索—地面场景验证—原理样机测试”的路线,持续提升通讯稳定性与可用性,推动成果从概念验证走向工程化。

从影响看,井下双向稳定通讯能力的提升,将为油田精细开发提供更强的“感知与执行”闭环。

一方面,可支撑智能注采的低成本联动,实现注采参数的动态获取与快速调整,减少人为经验依赖,提升调控的及时性与精准度;另一方面,可为机采工况优化提供实时数据通道,推动参数动态调控与能效提升。

在安全生产方面,若通讯能力进一步成熟,还可向风险井动态预警等应用延伸,提升异常识别与处置的前置性。

下一步对策重点在于加快工程化与规模化验证。

当前研发团队已启动向2000米井深的技术攻关,并同步推进工程样机耐压耐温测试、稳定性验证及数据传输实时性优化。

这些工作将决定技术能否适配更深井、更复杂工况,以及能否在连续运行与批量应用中保持一致性。

与此同时,围绕现场应用的配套工艺、施工组织、数据接口与系统集成能力也需同步完善,确保技术成果能够与注采调控平台、生产管理系统有效衔接,形成可复制、可推广的解决方案。

从前景判断看,随着油田开发从“增储上产”向“精细管理、提质增效”持续转变,低成本、低功耗、可双向的井下无线通讯技术需求将不断增长。

未来该技术应用场景有望覆盖智能注采联动、机采参数动态调控,并延伸至产出层位无线定位等领域,进一步缓解传统缆控作业高成本与无缆测试可靠性不足之间的矛盾。

若在更深井条件下实现长期稳定运行,并形成标准化的现场应用体系,将为油田智能开发提供更坚实的底座能力,也将对行业相关技术路线产生示范效应。

从630米到2000米,辽河油田的每一次技术跨越,不仅彰显了自主创新的硬核实力,更折射出我国能源行业攻坚克难的决心。

在科技赋能能源开发的赛道上,这样的突破既是起点,也是未来高质量发展的注脚。