[發明專利]分體式智能配水系統

在審

• 申請號: 202310070809.0
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116556905A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 董向軍;吳新濤;劉軍
• 申請（專利權）人: 董向軍;吳新濤;劉軍;北京金時石油測試技術有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B47/00;E21B47/12
• 代理公司: 黑龍江省百盾知識產權代理事務所(普通合伙) 23218
• 代理人: 白海軍

本發明屬于油田注水配水技術領域，尤其涉及一種分體式智能配水系統，包括地面控制器、供電通訊電纜、注水管道和配水裝置，各所述的配水裝置均包括配水器和測調儀兩部分，配水器的中央設置有中央通道，測調儀插裝在該中央通道內；所述配水器內設置有第一電氣組件，所述供電通訊電纜引入配水器后與第一電氣組件連接；所述測調儀的結構包括打撈頭、流量計、第二電氣組件、電機、支臂總成、蓄電池和引導頭組件；打撈頭位于測調儀的最上端；蓄電池為流量計和電機供電；第二電氣組件與第一電氣組件內設置有無線充電模塊和無線通信模塊。本發明通過采用分體式設計方案，將容易發生故障的部分集中在測調儀上，萬一發生故障，直接更換測調儀即可。

技術領域

本發明屬于油田注水配水技術領域，尤其涉及一種分體式智能配水系統。

背景技術

在油田生產中，為了提高采油產量，常常需要在油井的周邊設置注水井，通過注水井向地層內注水，使地層壓力提升，以增加油井產量。注水時，需要在注水井井下設置與注水地層層數數量相同的配水裝置，并通過調整各配水裝置內水嘴處的通徑來調整各地層的注水量。

目前，自動配水技術是最先進的配水技術，該技術中采用的配水裝置通過供電通訊電纜與地面建立通信連接并實現供電，配水裝置內含有用于調整水嘴開度的電機和用于監測注水流量的流量計。使用時，流量計將監測到的流量值上傳至位于地面的控制器，控制器將監測到的流量值與預設值進行對比，并將根據對比的結果向電機發送動作指令，實現對水嘴開度的自動調節，進而實現自動配水。

現有的自動配水技術實施時，配水裝置中的電路器件所在空間必須采用密封結構進行密封，否則會造成電路進水損壞。然而，在井下高溫、高壓、含酸(堿)以及零件加工精度和裝配精度等多種因素作用下，長期使用后，保證密封結構百分之百的可靠是很難做到的，由于密封失效造成電路故障的情況時有發生。發生電路故障后，需要通過起管柱作業的方式將井下配水裝置取出維修，因此，現有的自動配水技術運營后期維護成本急劇升高，嚴重削弱了自動配水技術本身的經濟效益，也嚴重影響該技術推廣。

發明內容

為了彌補現有自動配水技術的缺陷、解決其維護成本高、不利于推廣的問題。本發明提供一種分體式智能配水系統。該分體式智能配水系統具有將現有自動配水技術中的配水裝置分散開來、獨立為配水器和測調儀兩大組件，通過將簡單可靠的部件設計在固定安裝的配水器上，將易損部件集合到可方便更換的測調儀上。既保留了自動配水技術的自動化、智能化、低前期投入的優點，又避免了現有的自動配水裝置的一損全損、維護難成本高的問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種分體式智能配水系統，包括地面控制器、供電通訊電纜、注水管道和配水裝置，其中，配水裝置至少有一套，各配水裝置通過注水管道串聯安裝在井下，地面控制器通過供電通訊電纜與配水裝置連接，配水裝置內設置有可調水嘴；

各所述的配水裝置均包括配水器和測調儀兩部分，配水器的中央設置有中央通道，測調儀插裝在該中央通道內；

所述配水器內設置有第一電氣組件，所述供電通訊電纜引入配水器后與第一電氣組件連接；

所述測調儀的結構包括打撈頭、流量計、第二電氣組件、電機、支臂總成、蓄電池和引導頭組件；打撈頭位于測調儀的最上端，；蓄電池為流量計和電機供電；第二電氣組件與第一電氣組件內設置有無線充電模塊和無線通信模塊，第一電氣組件通過無線充電模塊向第二電氣組件輸送電能，第二電氣組件再將電能儲存在蓄電池中；

流量計采集到的數據和電機的參數匯總至第二電氣組件，并通過無線通訊方式傳輸至第一電氣組件，繼而通過供電通訊電纜傳輸至地面控制器；同理，地面控制器發出的控制指令，依次經由供電通訊電纜和第一電氣組件傳輸至、第二電氣組件后傳輸至電機，通過電機輸出的動力驅動可調水嘴，實現地層注水量的調整。

作為優選方案，所述流量計位于測調儀的上部，測調儀插入配水器最深處時，流量計仍然位于配水器上方。