Система и способ контроля состояния погружной электрической насосной системы в реальном времени

1. Насосная система для применения в подземном стволе скважины ниже поверхности, включающая:
двигательный узел;
насос, приводимый в движение двигательным узлом;
один или более датчиков, сконфигурированных для измерения рабочего параметра в насосной системе и для выдачи сигнала, являющегося представлением измеренного параметра; и
беспроводную телеметрическую систему, сконфигурированную для передачи данных, являющихся представлением измеренного параметра, из насосной системы на поверхность.
2. Насосная система по п. 1, также включающая модуль массива датчиков, который накапливает данные, собранные при помощи одного или более датчиков.
3. Насосная система по п. 2, также включающая:
передатчик, функционально связанный с модулем массива датчиков; и
приемник, подключенный над насосным узлом.
4. Насосная система по п. 3, в которой передатчик сконфигурирован для передачи первичного беспроводного информационного сигнала в приемник, при этом первичный информационный сигнал включает данные, являющиеся представлением измеряемого параметра из насосной системы.
5. Насосная система по п. 4, в которой беспроводная телеметрическая система включает также блок управления, расположенный на поверхности, при этом упомянутый приемник сконфигурирован для передачи вторичного беспроводного информационного сигнала в блок управления.
6. Насосная система по п. 5, в которой каждый из упомянутых первичного информационного сигнала и вторичного информационного сигнала выбирают из группы, состоящей из следующего: сигналы акустических волн и сигналы радиоволн.
7. Насосная система по п. 4, в которой беспроводная телеметрическая система дополнительно включает:
блок управления, расположенный на поверхности;
один или более повторителей между блоком управления и приемником; при этом приемник сконфигурирован для передачи вторичного беспроводного информационного сигнала в блок управления через повторители.
8. Насосная система по п. 4, в которой беспроводная телеметрическая система дополнительно включает:
блок управления, расположенный на поверхности;
информационный кабель, проложенный между блоком управления и приемником; при этом приемник сконфигурирован для передачи проводного сигнала в блок управления по информационному кабелю.
9. Насосная система по п. 1, в которой по меньшей мере один из упомянутых одного или более датчиков включает акустически активный датчик.
10. Насосная система по п. 9, в которой каждый из активных акустических датчиков включает датчик на поверхностных акустических волнах.
11. Насосная система по п. 10, в которой каждый из активных акустических датчиков включает:
входной преобразователь;
линию задержки; и
выходной преобразователь.
12. Насосная система по п. 9, в которой беспроводная телеметрическая система дополнительно включает:
блок управления, расположенный на поверхности; и
устройство опроса.
13. Насосная система по п. 12, в которой устройство опроса представляет собой формирователь акустических волн и приемник акустических волн.
14. Способ контроля физических параметров в насосной системе, развернутой в стволе скважины, включающий следующие шаги:
обеспечение наличия акустически активного датчика в насосной системе;
обеспечение наличия устройства опроса, имеющего беспроводную связь с акустически активным датчиком;
обеспечение наличия блока управления, имеющего связь с устройством опроса;
передачу излучаемого беспроводного сигнала из устройства опроса;
прием излучаемого беспроводного сигнала в акустически активном датчике;
отражение, от акустически активного датчика, отраженного беспроводного сигнала, при этом отраженный беспроводной сигнал испытывает влияние физического параметра, воздействующего на акустически активный датчик;
прием отраженного беспроводного сигнала при помощи устройства опроса; и
интерпретация различий между излучаемым беспроводным сигналом и отраженным беспроводным сигналом как результата измерения физического параметра, воздействующего на акустически активный датчик.
15. Способ по п. 14, в котором шаг передачи излучаемого беспроводного сигнала из устройства опроса включает передачу излучаемой акустической волны.
16. Способ по п. 14, в котором шаг передачи излучаемого беспроводного сигнала из устройства опроса включает передачу излучаемой радиоволны.
17. Способ по п. 16, в котором после шага передачи излучаемой радиоволны способ дополнительно включает следующие шаги:
преобразование излучаемой радиоволны в акустически активном датчике для получения поверхностной акустической волны в акустически активном датчике;
допущение искажения акустической волны на протяжении линии задержки в акустически активном датчике; и
преобразование искаженной акустической волны в отраженную радиоволну.
18. Способ контроля физических параметров насосной системы, развернутой внутри скважины под поверхностью, из блока управления, расположенного на поверхности, включающий следующие шаги:
обеспечение наличия датчика в насосной системе;
измерение параметра в насосной системе при помощи упомянутого датчика;
обеспечение наличия передатчика, функционально связанного с модулем массива датчиков;
обеспечение наличия приемника, расположенного на расстоянии от передатчика в насосной системе;
передачу из передатчика в приемник первичного беспроводного информационного сигнала, являющегося представлением упомянутого измеренного параметра; и
передачу вторичного информационного сигнала в блок управления на поверхности из приемника, при этом вторичный сигнал является представлением упомянутого измеренного параметра.
19. Способ по п. 18, в котором шаг передачи вторичного беспроводного информационного сигнала включает передачу вторичного беспроводного информационного сигнала из приемника в один или более повторителей, расположенных между приемником и блоком управления.
20. Способ по п. 18, в котором шаг передачи первичного беспроводного информационного сигнала включает также передачу акустического информационного сигнала в приемник через компоненты насосной системы.