[發明專利]一種井下低功耗分層注水控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110790404.5
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113503149B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 王冠軍;許凱;魏琳娟;康學璽;孫祖臣;王振華;張凱
• 申請（專利權）人: 西安思坦儀器股份有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B43/14;E21B47/00;E21B47/12;E21B47/06;E21B47/07
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明公開了一種井下低功耗分層注水控制方法及系統，該方法包括以下步驟：地面控制器根據下行編碼時序控制注水閥門的開啟幅度，形成下行流量波和下行壓力波；井下控制器對下行流量波的下行檢測數據或下行壓力波的下行檢測數據進行解析，得到控制指令；井下控制器根據控制指令控制水嘴短節調節水嘴的開度；井下控制器根據上行編碼時序控制水嘴的啟閉，形成上行壓力波和上行流量波；地面控制器對上行壓力波的上行檢測數據或上行流量波的上行檢測數據進行解析，得到實時監測數據。本發明通過壓力波和流量波兩種通信方式進行地面和井下的通信，極大地提高了波碼通信的成功率，提高了波碼通信效率，進而提高了注水井的工作效率。

技術領域

本發明屬于油井監測系統領域，具體涉及一種井下低功耗分層注水控制方法及系統。

背景技術

隨著油氣田的不斷開發，油層的壓力和含油量的不斷下降，油井的產量不斷的減小，甚至會停產，導致部分地層大量原油無法開采出來。為了彌補由于原油開采而導致的地層虧空，實現油田高產穩產，所以必須給油層進行注水，保證油層壓力。而由于油層壓力或孔隙度等因素的影響，油層產出不一致，各油層注水也不一致，所以需要對油層和注水的采液量和注水量進行精細控制，從而提高采油率。

目前石油領域常用的配水器主要分為傳統的投撈水嘴式配水器、邊測邊調配水器、有纜式智能配水器、無纜式智能配水器(無線通信短接傳輸和壓力波傳輸)等幾種。目前地面設備與井下儀器采用的通信方式主要有：安裝電纜通信、下通信短接通信、壓力波通信。安裝電纜通信方式施工成本較大，下通信短接通信方式后期的維護成本較大。壓力波通信方式雖然無需下放通信短節可采用壓力波進行數據傳輸，但在壓力變化不明顯時，井下配水器(20)有可能無法接收到壓力波，導致地面和井下通信失敗，地面和井下通信效率低下，進而影響注水井的工作效率。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種井下低功耗分層注水控制方法及系統。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

本發明實施例的第一方面提供一種井下低功耗分層注水控制方法，包括以下步驟：

地面編碼器對控制指令進行編碼，生成下行編碼并發送至地面控制器；

地面控制器根據所述下行編碼時序控制注水閥門的開啟幅度，形成下行流量波和下行壓力波；

所述下行流量波和所述下行所述壓力波隨注水液柱傳輸至井下配水器中；

所述井下配水器的壓力溫度流量短節檢測所述下行流量波和/或所述下行壓力波的變化，并發送對應的下行檢測數據至所述井下配水器的井下控制器；

所述井下控制器對所述下行流量波的下行檢測數據或所述下行壓力波的下行檢測數據進行解析，得到所述控制指令；

所述井下控制器根據所述控制指令控制水嘴短節調節水嘴的開度；

所述井下配水器的井下編碼器對所述壓力溫度流量短節檢測的實時監測數據進行編碼，生成上行編碼并發送至井下控制器；

所述井下控制器根據所述上行編碼時序控制所述水嘴的啟閉，形成上行壓力波和上行流量波；

所述上行壓力波和所述上行流量波隨注水液柱變化傳輸至地面傳感器組件的安裝部位；

所述地面傳感器組件檢測所述上行壓力波和/或所述上行流量波的變化，并發送對應的上行檢測數據至所述地面控制器；

所述地面控制器對所述上行壓力波的上行檢測數據或所述上行流量波的上行檢測數據進行解析，得到所述實時監測數據。

在本發明的一個實施例中，還包括：

所述地面控制器根據所述實時監測數據生成調節指令；

所述地面控制器根據所述調節指令控制所述注水閥門的開啟幅度。