[發明專利]一種井下分層注水工藝系統及方法

在審

• 申請號: 202010001234.3
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN110952965A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 胡改星;于九政;王守虎;楊玲智;畢福偉;王子建;劉延青;李樓樓;王曉娥;王俊濤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B43/14
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 李新苗

1.一種井下分層注水工藝系統，其特征在于：包括井下智能分層注水管柱和井下投撈器（33），所述井下智能分層注水管柱包括從上至下依次連接的套管保護封隔器（18）、智能配水器、預置工作筒（22）、雙作用凡爾（23）、篩管（24）、絲堵（25），所述智能配水器為一個或多個，相鄰兩個智能配水器之間設有層間封隔器（20）；

所述智能配水器包括水嘴總成（4）和電池總成（12），所述井下投撈器（33）用于打撈和投放電池總成（12）。

2.根據權利要求1所述的一種井下分層注水工藝系統，其特征在于：所述智能配水器從上至下依次連接的上接頭（1）、外護管（2）和下接頭（11），所述外護管（2）內設有過流通道（9），所述外護管（2）與過流通道（9）之間的偏心孔（34）內設有電機控制單元（5）、流量測量單元（6）、數據處理單元（7）、水嘴總成（4）、電池總成（12）；

所述流量測量單元（6）、電機控制單元（5）、電池總成（12）均與數據處理單元（7）電連接，所述電機控制單元（5）、電池總成（12）均與水嘴總成（4）電連接，所述數據處理單元（7）用于接收流量測量單元（6）的流量信號，并與預設的配注量進行對比，當相差量在誤差范圍外時，發送信號給電機控制單元（5）和電池總成（12），所述電機控制單元（5）用于根據數據處理單元（7）的信號調節水嘴總成（4）。

3.根據權利要求2所述的一種井下分層注水工藝系統，其特征在于：所述井下投撈器（33）包括殼體，所述殼體上從上至下設有第一鎖止結構（26）、打撈臂（30）、空腔（32）、第二鎖止結構（28）和導向臂（31），第一彈簧（27）、第二彈簧（29），所述第一鎖止結構（26）與打撈臂（30）連接，所述第一鎖止結構（26）與打撈臂（30）之間設有第一彈簧（27），所述第二鎖止結構（28）與導向臂（31）連接，所述第二鎖止結構（28）與導向臂（31）之間設有第二彈簧（29）。

4.根據權利要求2所述的一種井下分層注水工藝系統，其特征在于：所述電池總成（12）包括從上至下依次連接的打撈桿（14）、限位塊（15）和電池倉（16），所述電池倉（16）下部設有感應線圈（13）。

5.根據權利要求2所述的一種井下分層注水工藝系統，其特征在于：所述流量測量單元（6）為孔板壓差流量計。

6.根據權利要求2所述的一種井下分層注水工藝系統，其特征在于：所述外護管（2）與過流通道（9）之間的環形空間內還設有驗封測量單元（3）。

7.一種井下分層注水工藝方法，采用權利要求3所述的一種井下分層注水工藝系統，其特征在于：注入水從上接頭（1）流入，一部分水從下接頭（11）流到下層去，一部分水從進水口（10）流入流量測量單元（6），然后從出水口（8）出來進入地層，流量測量單元（6）計算出流經的流量，然后與預設的配注量進行對比，當兩者相差在誤差范圍外時，發送信號給電機控制單元（5）和電池總成（12），電機控制單元（5）控制電機調節水嘴總成（4）開大或關小，執行水嘴調節過程，確保分層注水量長期達到分層配注要求。

8.根據權利要求7所述的一種井下分層注水工藝方法，其特征在于：智能配水器下井前，設置注水參數及工作制度。

9.根據權利要求8所述的一種井下分層注水工藝方法，其特征在于：所述工作制度包括自動開啟水嘴時間、自動測調誤差范圍，自動測調周期、自動驗封周期參數。

10.根據權利要求7所述的一種井下分層注水工藝方法，其特征在于：當智能配水器電量減少至無法工作后，采用電纜試井車電纜連接井下投撈器（33），打撈時，過目的層智能配水器時，上提井下投撈器（33），第一鎖止結構（26）和第二鎖止結構（28）受阻并打開，打撈臂（30）和導向臂（31）分別在第一彈簧（27）和第二彈簧（29）的作用下張開；打撈臂（30）下端的投撈爪與電池總成（12）連接后，向上提起井下投撈器（33），將電池總成（12）從智能配水器的偏心孔（34）中取出，電池總成（12）被提出后，收回到井下投撈器（33）的空腔（32），測試車上提電纜將電池總成（12）提出至地面；

投放時，電纜試井車連接井下投撈器（33）下入注水井油管內，過目的層智能配水器時，上提井下投撈器（33），第一鎖止結構（26）和第二鎖止結構（28）受阻并打開，打撈臂（30）和導向臂（31）分別在第一彈簧（27）和第二彈簧（29）的作用下張開；向下將電池總成（12）送到位，投撈爪與電池總成（12）分開后，向上提起井下投撈器（33），將電池總成（12）送入配水器的偏心孔（34）中。