[發(fā)明專利]一種集成式智能配水系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011207459.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112324404A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李奎東;趙立帥;趙忠建;姚強(qiáng);張文靜;王西寧;聶園浩;陳波;梁辰;孫曉朝;王宇琦;別香平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B43/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉秋芳;汪瑋華

本發(fā)明提出一種集成式智能配水系統(tǒng)及方法，包括上封隔器、下封隔器和中間集成式配水器，上、下封隔器分別設(shè)于上、下油管上，中間集成式配水器包括筒體、封隔皮囊、上出水口、下出水口、水嘴電機(jī)總成，筒體的上下兩端分別與上、下油管相連接，筒體中設(shè)有過流通道，筒體側(cè)壁設(shè)有上、下過流孔，上下、過流孔兩端分別與過流通道及上、下出水口相連通。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對井下集成式智能配水器控制、信號雙向傳輸?shù)裙δ埽档褪┕こ杀?、減少施工工序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油田注水井分層注水的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成式智能配水系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的投撈式配水方法：主要是通過鋼絲等工具對井下水嘴進(jìn)行投撈，因此它的缺點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：①測調(diào)實(shí)時(shí)性差，不能及時(shí)的根據(jù)井下狀況對水嘴進(jìn)行調(diào)節(jié)；②配水精度低，不能實(shí)現(xiàn)井下精細(xì)的注水層注水；③投撈工作量大，投撈的工具也比較復(fù)雜，而且在大斜度井或水平井施工時(shí)，投撈成功率也較低；存儲(chǔ)式測調(diào)配水方法是在地面提前預(yù)設(shè)好每一個(gè)注水層的注水值，當(dāng)測得的流量值與預(yù)設(shè)值相差超過一定范圍時(shí)，井下控制芯片控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)整水嘴開度完成流量調(diào)節(jié)。它的缺點(diǎn)是：①實(shí)時(shí)性差，不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)井下注水量的波動(dòng)；②無法實(shí)時(shí)對井下各個(gè)層位的壓力、溫度、流量數(shù)據(jù)、流量調(diào)配過程和流量變化進(jìn)行直讀和監(jiān)測；③當(dāng)需要人為改變注水層注水量時(shí)，必須取出配水器重新設(shè)置或下入其它儀器完成設(shè)置，工作量比較大，也比較費(fèi)時(shí)。④這種配水方法的電源通常由井下電池提供，成本比較高，而且調(diào)配時(shí)間也有限，需要定時(shí)取出配水器更換電池，工作量大；邊測邊調(diào)配水方法是將電纜下入井下調(diào)配測試儀，當(dāng)坐層成功后，通過調(diào)節(jié)水嘴的開度大小，實(shí)現(xiàn)較好的井下分層注水效果，也實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測的功能，但其本身也有缺點(diǎn)：①由于每次測調(diào)只進(jìn)行幾個(gè)小時(shí)后即取出儀器，井下配水器水嘴處于固定狀態(tài)，若地層壓力或注水壓力出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，配水器無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，造成注水不準(zhǔn)確；②只能實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的流量實(shí)時(shí)監(jiān)測，無法實(shí)現(xiàn)長期監(jiān)測；③當(dāng)需要調(diào)節(jié)分層流量時(shí)，必須先完成坐層才能進(jìn)行調(diào)節(jié)，工序復(fù)雜，工作量比較大；④對水嘴投撈或調(diào)節(jié)時(shí)，也會(huì)面臨大斜度井和水平井不易對接等問題；⑤當(dāng)需要封隔器驗(yàn)封時(shí)，需要再次投撈專用驗(yàn)封儀才能實(shí)現(xiàn)驗(yàn)封。

施工過程中每根油管需捆綁電纜，施工工藝繁瑣，且電纜下入過程中有損傷危險(xiǎn)，需多套過電纜封隔器配合使用，施工成本高、工藝難度大。每一層對應(yīng)一套配水器及一套封隔器，增加管柱起下難度，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種集成式智能配水系統(tǒng)及方法，下入管柱過程中無需捆綁電纜，封隔器坐封完成后通過電纜下入連接器與集成式智能配水器對接，在地面實(shí)現(xiàn)對井下集成式智能配水器控制、信號雙向傳輸。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種集成式智能配水系統(tǒng)，其特征在于，包括上封隔器、下封隔器和中間集成式配水器，所述上、下封隔器分別設(shè)于上、下油管上，所述中間集成式配水器包括筒體、封隔皮囊、上出水口、下出水口、水嘴電機(jī)總成，所述筒體的上下兩端分別與所述上、下油管相連接，筒體中設(shè)有過流通道，筒體側(cè)壁設(shè)有上、下過流孔，所述上下、過流孔兩端分別與所述過流通道及所述上、下出水口相連通。

按上述方案，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括地面控制器、電纜和水密接頭，所述電纜兩端分別與所述地面控制器和水密接頭相連，水密接頭與所述水嘴電機(jī)總成相連接。

按上述方案，所述水嘴電機(jī)總成包括電機(jī)和水嘴，所述水嘴安設(shè)于所述上、下過流孔內(nèi)，所述電機(jī)與水嘴相連，驅(qū)動(dòng)水嘴調(diào)節(jié)開度。

按上述方案，所述封隔皮囊設(shè)于所述筒體中間位置，分隔所述上、下出水口，形成上、下注水層。

按上述方案，所述上、下過流孔內(nèi)設(shè)有流量計(jì)。

按上述方案，所述筒體的上下兩端分別通過絲扣與所述上、下油管相連。

按上述方案，所述電機(jī)為直流無刷伺服電機(jī)。

一種集成式智能配水方法，其特征在于，包括如下內(nèi)容：