[發明專利]地面分層注水井口智能控制實驗系統

在審

• 申請號: 202110149625.4
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112761600A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王志堅;崔志豪;于錫澤
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B47/00;E21B47/06;E21B47/07;E21B44/00;E21B21/08;E21B21/10
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 朱紅玲

地面分層注水井口智能控制實驗系統，涉及智能控制技術領域，為解決現有地面注水控制準確性低，無法快速適應生產狀態的動態變化等問題，包括井口參數信息采集模塊、井口流量調節模塊、井口自動控制模塊、井口供電模塊、井口數據傳輸模塊以及遠程監控模塊；本發明形成一套可以智能控制地面井口分層注水的實驗系統，并實現注水量的實時監測與遠程控制。結合三種傳感器，實現了分層注水全過程監測與自動控制，即可實現注水井單井分層壓力、溫度和注水量的數字化實時監測和層段注水量自動調整，可實現注水方案設計、優化與井下分層注水實時調整為一體的油藏、工程一體化，有效提高水驅動用程度，控制含水上升，提高水驅開發效果。

技術領域

本發明涉及智能控制技術領域，具體涉及一種地面分層注水井口智能控制實驗系統。

背景技術

隨著國內外油田開發的不斷深入，已進入高—特高含水開發階段，綜合含水接近90％，尤其是開發老區含水不斷上升。現階段水驅開發面臨注采關系復雜、油層動用不均衡、層間矛盾加劇等問題，導致無效水循環嚴重，含水上升快，儲量動用程度低。這就需要不斷深入開展精細分層注水、精細管理工作，對分層注水技術提出了更高的要求。主要表現在以下兩個方面：①分層注水總井數逐年增加，單井分段日益精細，測調頻次逐步加密，這三者的共同作用使測調工作量大；②測調周期長，注水合格率下降，注入水無效循環日趨嚴重，無法實現分層注入量、分層壓力的長期連續監測。新的開發形勢下，要實現深度控水穩油，就要提升分層注水工藝技術水平和完善配套措施。

現有地面數字化注水技術可以解決我國油田現階段層間矛盾突出，油水分布復雜，應用靜態資料分析判斷高含水產層的準確性較低，且無法快速適應生產狀態的動態變化等問題。

發明內容

本發明為解決現有地面注水控制準確性低，無法快速適應生產狀態的動態變化等問題，提供一種地面分層注水井口智能控制實驗系統。

地面分層注水井口智能控制實驗系統，包括井口參數信息采集模塊、井口流量調節模塊、井口自動控制模塊、井口供電模塊、井口數據傳輸模塊以及遠程監控模塊；所述井口供電模塊為井口參數信息采集模塊、井口流量調節模塊、井口自動控制模塊以及井口數據傳輸模塊供電；

所述井口參數信息采集模塊分別采集三路水管的壓力、溫度以及注水量信息，并將信息轉換成電流信號傳送至井口自動控制模塊；

所述井口流量調節模塊根據流量設定值以及當前采集的實際流量值，經過反饋比較計算，獲得電動調節球閥轉角，通過所述井口自動控制模塊控制所述電動調節球閥轉角開度，使實際流量達到設定值；

所述井口自動控制模塊用于接收井口參數信息采集模塊傳送的采集輸入信息，并對采集輸入信息進行處理后向井口流量調節模塊輸出控制信息；同時將接收的采集輸入信息傳送至井口數據傳輸模塊；

所述井口數據傳輸模塊，將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡傳送至遠程監控模塊。

本發明的有益效果：本發明形成一套可以智能控制地面井口分層注水的實驗系統，并實現注水量的實時監測與遠程控制。結合三種傳感器，實現了分層注水全過程監測與自動控制，即可實現注水井單井分層壓力、溫度和注水量的數字化實時監測和層段注水量自動調整，可實現注水方案設計、優化與井下分層注水實時調整為一體的油藏、工程一體化，有效提高水驅動用程度，控制含水上升，提高水驅開發效果。

具體有以下優點：

1、可實現注水全過程的分層壓力、溫度、注水量及其動態變化的實時監測和層段注水量自動調整。

2、結合井組無線網絡通信技術，可將監測數據直接存儲到生產管理系統中以便后續分析，并可在室內操作終端實現層段的調整和生產測試，節約人力，保證工人安全。

3、利用實時監測功能達到注水井精細分析和管理要求，利用實時調整功能達到有效注水要求，使注水合格率得到了嚴格保障。