CN102454393A - 可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法及装置。该方法通过由电缆供电的控制电机对定位爪的收拢和张开进行控制实现调节装置在井下的往复移动；通过由电缆供电的调节电机调节配水芯子的流量；由电缆代替现有的吊索将调节装置放入井下，通过电缆为电机供电，同时实现对井下数据的实时监控。本发明是对第一代存储式产品上的改进，目前在空心井水量调节技术领域还没有人使用过。本发明通过采用无刷电机和对定位爪进行电气控制，替代了现有的机械定时器控制方式，使操作人员可以在地面对位于井下的定位爪进行远程控制，实现了调节装置的往复移动。极大的改善了调节效率，避免了重复工作，大大的节约了工作时间，提高了工作效率。

Description

可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法及装置，属于油田注水技术领域。

背景技术

在油田开发过程中，需要通过注水井将水注入油层，在注水井的不同深度设有配水芯子。通过对配水芯子的流量进行调节控制注水量与采油量基本同步，以保持或恢复油层压力。用于调节配水芯子流量的装置（以下简称调节装置）在进行调节时，需要将调节装置支撑在井下的井壁上，然后才可以对配水芯子进行调节，而注水井的深度一般都在几百米甚至上千米。由于受到注水井深度和直径的限制，调节装置的形状一般为细长的杆管结构，这就为调节装置的设计和制造增加了难度。

现有的调节装置为电池供电的单电机调节装置，电机用于调节流量。调节装置通过吊索放入注水井，调节装置上设有定位爪，定位爪通过机械式定时器和弹簧进行控制。定时器处于锁定状态时，调节装置上的定位爪收拢；在定时器处于释放状态时，调节装置上的定位爪在弹簧的作用下张开。张开的定位爪支撑在井壁的台阶上，起到定位调节装置的作用。定位爪张开后就不能再自行收拢，所以一旦定位爪张开后调节装置就不能再继续向下放入注水井，只能通过吊索由下至上的从井口拉出。由于定位爪的上述特性，在操作时，先将调节装置上的定位爪收起，根据下放速度和井深计算好时间，用吊索将调节装置从井上放至最底层配水装置处，到了设定的时间后，定时器自动释放，使定位爪在弹簧的作用下张开，支撑在注水井最底层配水芯子的定位台阶上，对最底层的配水芯子进行调节，并采集和保存注水流量、压力和温度等数据。然后用吊索将调节装置依次提升，从下至上顺序调节注水流量，同时将采集到的流量、压力和温度等数据保存，等调节装置从井下拉出来后再对采集的数据进行分析。

很多时候在对上层配水芯子进行流量调节时，可能会对下层的流量产生影响，因此有时需要反复调节，才能最终达到要求。而现有的调节装置一旦提到上一层后，由于受到张开的定位爪的阻碍，就无法再放至下层进行调节了，所以只能将所有配水芯子调节完之后，再重新由下至上的再次调节，有时候需要反复多次，才能达到最终要求，重复工作量大。而每调整一次都需要将调节装置从几百米甚至上千米的最底层一直调到最顶层，非常麻烦，花费时间很长，工作效率极低。而在细长的调节装置中机械式的定时装置由于受到空间限制其结构也很复杂，制造成本高，而且有时还会出现下到井底后，定时装置故障不能释放定位爪，使调节装置无法正常工作，只好将调节装置拉上来排除故障后再重新放入井下的情况，工作可靠性差。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法及装置。可以实时监控井下的技术数据；可以避免重复调节，提高效率和可靠性，降低制造成本。

本发明的技术方案

一种可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法，该方法通过由电缆供电的控制电机对定位爪的收拢和张开进行控制实现调节装置在井下的往复移动；通过由电缆供电的调节电机调节配水芯子的流量；由电缆代替现有的吊索将调节装置放入井下，通过电缆为电机供电，同时实现对井下数据的实时监控。

前述可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法中，所述控制电机和调节电机均采用无刷电机。

前述可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法中，所述电缆采用凯丝电缆或钢管电缆，电缆与马龙头连接，电缆一方面起吊索的作用将调节装置放至井下；另一方面电缆为调节装置上的电机和信号采集电路提供电源，并同时将采集到的信号实时传递至地面，为确保信号不衰减，直流供电电压大于100V。

可上下往复移动对井下配水流量进行调节的装置，其特征在于：包括壳体，壳体为圆管状，壳体上设有定位爪，定位爪与安装在壳体内的控制电机连接；壳体内设有调节器和数据采集装置，调节器与安装在壳体内的调节电机连接；控制电机、调节电机和数据采集装置均与电缆电气连接。

前述装置中，所述电缆为凯丝电缆或钢管电缆，电缆的凯丝或钢管与壳体一端的马笼头连接；电缆的凯丝或钢管内包括电源线和信号线；电源线分别与控制电机、调节电机和数据采集装置的电源端子连接，信号线与数据采集装置的信号输入输出端连接。

与现有技术相比，本发明是对第一代存储式产品上的改进，目前在空心井水量调节技术领域还没有人使用过。本发明通过采用无刷电机和对定位爪的改进，实现了定位的电气控制，替代了现有的机械定时器控制方式，使操作人员可以在地面对位于井下的定位爪进行远程控制，实现了调节装置的往复移动。极大的改善了调节效率，避免了重复工作，大大的节约了工作时间，提高了工作效率。由于用电机替代了现有的机械式定时器，使结构得到简化，并降低了制造成本，提高了可靠性；通过采用凯丝电缆或钢管电缆，确保电缆能够承受较大的重量和井下复杂的环境，实现了井下设备的地面供电。电缆与调节装置连接，确保连接的可靠性，并不影响调节装置上下移动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图中的标记为：1-壳体，2-定位爪，3-控制电机，4-调节器，5-数据采集装置，6-调节电机，7-电缆，8-马笼头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。

一种可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法，如图1所示，该方法通过由电缆供电的控制电机对定位爪的收拢和张开进行控制实现调节装置在井下的往复移动；通过由电缆供电的调节电机调节配水芯子的流量；由电缆代替现有的吊索将调节装置放入井下，通过电缆为电机供电，同时实现对井下数据的实时监控。所述控制电机和调节电机均采用无刷电机。所述电缆采用凯丝电缆或钢管电缆，电缆与马龙头连接，电缆一方面起吊索的作用将调节装置放至井下；另一方面电缆为调节装置上的电机和信号采集电路提供电源，并同时将采集到的信号实时传递至地面，为确保信号不衰减，直流供电电压大于100V。

一种可上下往复移动对井下配水流量进行调节的装置，包括壳体1，壳体1为圆管状，壳体1上设有定位爪2，定位爪2与安装在壳体1内的控制电机3连接；壳体1内设有调节器4和数据采集装置5，调节器4与安装在壳体1内的调节电机6连接；控制电机3、调节电机6和数据采集装置5均与电缆7电气连接。电缆7为凯丝电缆或钢管电缆，电缆的凯丝或钢管与壳体1一端的马笼头8连接；电缆的凯丝或钢管内包括电源线和信号线；电源线分别与控制电机3、调节电机6和数据采集装置5的电源端子连接，信号线与数据采集装置5的信号输入输出端连接。

Claims (5)

1.一种可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法，其特征在于：该方法通过由电缆供电的控制电机对定位爪的收拢和张开进行控制实现调节装置在井下的往复移动；通过由电缆供电的调节电机调节配水芯子的流量；由电缆代替现有的吊索将调节装置放入井下，通过电缆为电机供电，同时实现对井下数据的实时监控。

2.根据权利要求1所述可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法，其特征在于：所述控制电机和调节电机均采用无刷电机。

3.根据权利要求1所述可上下往复移动对井下配水流量进行调节的方法，其特征在于：所述电缆采用凯丝电缆或钢管电缆，电缆与马龙头连接，电缆一方面起吊索的作用将调节装置放至井下；另一方面电缆为调节装置上的电机和信号采集电路提供电源，并同时将采集到的信号实时传递至地面，为确保信号不衰减，直流供电电压大于100V。

4.权利要求1至3任一权利要求所述的方法所用的调节装置，其特征在于：包括壳体（1），壳体（1）为圆管状，壳体（1）上设有定位爪（2），定位爪（2）与安装在壳体（1）内的控制电机（3）连接；壳体（1）内设有调节器（4）和数据采集装置（5），调节器（4）与安装在壳体（1）内的调节电机（6）连接；控制电机（3）、调节电机（6）和数据采集装置（5）均与电缆（7）电气连接。

5.根据权利要求4所述调节装置，其特征在于：所述电缆（7）为凯丝电缆或钢管电缆，电缆的凯丝或钢管与壳体（1）一端的马笼头（8）连接；电缆的凯丝或钢管内包括电源线和信号线；电源线分别与控制电机（3）、调节电机（6）和数据采集装置（5）的电源端子连接，信号线与数据采集装置（5）的信号输入输出端连接。

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