CN102839953B - 一种用压力测试控制注入流量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用压力测试控制注入流量的方法，属于石油天然气领域。所述方法是在分层注水井中通过测量和控制智能配水器的嘴后压力来调节和控制分层注水量的。利用本发明可无线遥控完成分层配水任务，无需进行传统的钢丝投捞调配，节约了劳动时间和施工成本，提高了分层调配的效率；利用本发明，调层施工工艺操作简单，是一种高效、先进、成功率高的分层配水方法。

Description

一种用压力测试控制注入流量的方法
技术领域
本发明属于石油天然气领域，具体涉及一种用压力测试控制注入流量的方法。
背景技术
现有技术中，专利号为200810064336.9的专利公开了一种电磁线性调节井下注采流量装置，该装置是采用钢丝将一个可产生电磁震荡波的装置送入井下所需井段，利用地面预设好的编码，通过发射电磁信号指令对井下采注流量装置进行调节，从而实现注水量大小的控制。但是，该装置有以下不足：
(1)使用小绞车起下钢丝的方式，在施工前需要安装防喷管，因此工作量大，施工时间长，并且存在安全隐患；
(2)电磁发射器的体积小、重量轻，井下压力又大，给仪器的下放带来了困难；
(3)对于井况不佳的井，钢丝起下可能碰到遇阻情况，不能完成对井下注采流量的调节，针对这种情况只有采取作业措施，起出井下装置，导致不必要的施工，增加了施工成本。
(4)当地面管网系统注水压力发生变化时，井下配水器不能及时进行自动调整，难以稳定配注要求的注水量。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种用压力测试控制注入流量的方法，通过测量和控制配水器嘴后压力来调节和智能控制分层注水量，整个方法的实现可完全不使用钢丝，仅需从井口发送压力波(或投放电子标签)，即可完成注水井分层配水过程，并当注水压力发生变化时，及时自动调整到配注要求，保证注水质量。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用压力测试控制注入流量的方法，所述方法是在分层注水井中通过测量和控制智能配水器的嘴后压力来调节和控制分层注水量的；
所述方法首先依次调整各层智能配水器的水嘴的开度，使地面注水泵泵压稳定，并且使地面注水的流量稳定在各层的预配注流量，此时记录并存储该水嘴开度以及在该水嘴开度下的嘴后压力值；所记录的嘴后压力值就与一个固定的水嘴开度和实际注水量相对应；当正式分层注水时，各层智能配水器自动调整其水嘴达到所记录的与嘴后压力值对应的开度，此时各层的注水量也就是自动达到了工程要求的配注量；
所述嘴后压力是指智能配水器水嘴调整后的压力，即地层实际注入压力。
所述方法包括以下步骤：
(1)各层智能配水器的初始状态均为关闭状态，从地面用发送压力脉冲或投掷电子标签的方式，向第一层智能配水器发送启动指令；
(2)向第一层智能配水器发送调整指令，第一层智能配水器收到调整指令后，对第一层智能配水器的水嘴进行控制，逐渐调节水嘴的开度大小；与此同时，调整地面注水泵的注水流量，使其注水流量稳定在预配注流量；
(3)向第一层智能配水器发送存储指令，第一层智能配水器收到存储指令后，记录并存储该水嘴开度以及在该水嘴开度下的嘴后压力值；
(4)发送关闭指令，关闭第一层智能配水器的水嘴；
(5)发送启动指令给第二层智能配水器，然后对第二层智能配水器进行与步骤(2)至(4)相同的处理；
(6)依次对剩下的各层智能配水器进行与步骤(5)相同的处理，若该层为最后一层，则不需要发关闭指令，而是保持其水嘴的开度状态不变；
(7)发送记忆恢复指令给除最后一层以外的其它各层智能配水器，这些智能配水器收到记忆恢复指令后，控制其各自的水嘴恢复到记录的嘴后压力值时的水嘴开度，此时所有智能配水器的水嘴均被调整到实现各层预配注流量所需的开度；
(8)由地面注水泵按所有层混注的注水量对井下进行注水，完成压力测试控制注入流量的全过程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)利用本发明可无线遥控完成分层配水任务，无需进行传统的钢丝投捞调配，节约了劳动时间和施工成本，提高了分层调配的效率；
(2)利用本发明，调层施工工艺操作简单，施工安全，作业成本低，成功率高，可全面解决现有技术存在的各种缺陷，是一种高效、先进、成功率高的分层配水方法。
附图说明
图1是本发明方法的实施例的示意图。
具体实施方式
一种用压力测试控制注入流量的方法，所述方法是在分层注水井中通过测量和控制智能配水器的嘴后压力来调节和控制分层注水量的；
所述方法首先依次调整各层智能配水器的水嘴的开度，使地面注水泵泵压稳定，并且使地面注水的流量稳定在各层的预配注流量，此时记录并存储该水嘴开度以及在该水嘴开度下的嘴后压力值；所记录的嘴后压力值就与一个固定的水嘴开度和实际注水量相对应；当正式分层注水时，各层智能配水器自动调整其水嘴达到所记录的与嘴后压力值对应的开度，此时各层的注水量也就是自动达到了工程要求的配注量；
所述嘴后压力是指智能配水器水嘴调整后的压力，即地层实际注入压力。
下面结合附图以一个三层需分层配水的注水井为例，对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，ZP1、ZP2和ZP3为三套智能配水器，三级智能配水器分别负责对地层1、2、3的智能配水工作，相邻两个智能配水器之间由封隔器10分开。现需对地层进行注水，设计需对1、2、3地层的注水量分别为Q配1、Q配2、Q配3。利用本发明的方法来控制各层注水量包括以下步骤：
(1)三层智能配水器的初始状态均为关闭状态，地面用发送压力脉冲或投掷电子标签的方式，向第一层智能配水器ZP1的微处理器发送预设好的启动指令；
(2)向第一层智能配水器ZP1的微处理器发送调整指令，第一层智能配水器ZP1的微处理器收到调整指令后，对第一层智能配水器ZP1的水嘴4进行不断控制，逐渐调节水嘴4的开度大小；与此同时，地面注水泵以预配注流量经过该水嘴4注入地层，当水嘴处于某一开度时，地面注水泵泵压及流量将稳定在预配注流量Q配1；
(3)第一层智能配水器ZP1达到预配注流量Q配1后，地面再发送存储指令给第一层智能配水器ZP1的微处理器，微处理器收到存储指令后记录并存储下在此时的水嘴开度，以及该水嘴开度大小下测压装置测得的第一层地层入口处的嘴后压力值(P嘴后1)5；
(4)从井口发送关闭指令关闭第一层智能配水器ZP1的水嘴4；
(5)给第二层智能配水器ZP2发送启动指令，然后对第二层智能配水器ZP2进行与步骤(2)至(4)相同的处理；图1中第二层智能配水器ZP2的水嘴标注为7，其预配注流量为Q配2，嘴后压力值(P嘴后2)为6；
(6)给第三层智能配水器ZP3发启动指令，然后对第三层智能配水器ZP3进行与步骤(2)至(3)相同的处理，并保持水嘴9的开度状态不变；图1中第三层智能配水器ZP2的水嘴标注为9，其预配注流量为Q配3，嘴后压力值(P嘴后 3)为8；
(7)从井口发送记忆恢复指令给ZP1、ZP2两层智能配水器，该两层智能配水器的微处理器收到记忆恢复指令后，控制其各自的水嘴恢复到记录的嘴后压力值时的水嘴开度，此时三级智能配水器的水嘴都被调整到实现各层预配注流量所需的开度；
(7)由地面注水泵按三层混注的注水量对井下进行注水，完成压力测试控制注入流量的全过程。
对于需分层配水的地层数多于或少于三层的，采用同样的步骤即可，当正式开始分层配水时，发送记忆恢复指令，对于完成了预配注流量对应嘴后压力值记录的各特定层位，对应层位的井下智能配水器的微处理器不断控制可调水嘴改变其开度大小，使地层入口处的嘴后压力值接近或等于之前的记录压力，则此时的层位注入量接近或等于预配注流量，完成对各层注入量的智能控制。
本发明结合现有的井口压力脉冲程控发生器向井下智能配水器的微处理器发送负压力脉冲波(或投掷电子标签)控制指令，在分层注水时，根据记忆存储下来的嘴后压力，微处理器接到指令后，控制水嘴自动调整到与此压力下对应的开度，实现注水量的智能控制。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (1)

1.一种用压力测试控制注入流量的方法，其特征在于：所述方法是在分层注水井中通过测量和控制智能配水器的嘴后压力来调节和控制分层注水量的；
所述方法首先依次调整各层智能配水器的水嘴的开度，使地面注水泵泵压稳定，并且使地面注水的流量稳定在各层的预配注流量，此时记录并存储该水嘴开度以及在该水嘴开度下的嘴后压力值；所记录的嘴后压力值就与一个固定的水嘴开度和实际注水量相对应；当正式分层注水时，各层智能配水器自动调整其水嘴达到所记录的与嘴后压力值对应的开度，此时各层的注水量也就是自动达到了工程要求的配注量；
所述嘴后压力是指智能配水器水嘴调整后的压力，即地层实际注入压力；所述方法包括以下步骤：
(1)各层智能配水器的初始状态均为关闭状态，从地面用发送压力脉冲或投掷电子标签的方式，向第一层智能配水器发送启动指令；
(2)向第一层智能配水器发送调整指令，第一层智能配水器收到调整指令后，对第一层智能配水器的水嘴进行控制，逐渐调节水嘴的开度大小；与此同时，调整地面注水泵的注水流量，使其注水流量稳定在预配注流量；
(3)向第一层智能配水器发送存储指令，第一层智能配水器收到存储指令后，记录并存储该水嘴开度以及在该水嘴开度下的嘴后压力值；
(4)发送关闭指令，关闭第一层智能配水器的水嘴；
(5)发送启动指令给第二层智能配水器，然后对第二层智能配水器进行与步骤(2)至(4)相同的处理；
(6)依次对剩下的各层智能配水器进行与步骤(5)相同的处理，若该层为最后一层，则不需要发关闭指令，而是保持其水嘴的开度状态不变；
(7)发送记忆恢复指令给除最后一层以外的其它各层智能配水器，这些智能配水器收到记忆恢复指令后，控制其各自的水嘴恢复到记录的嘴后压力值时的水嘴开度，此时所有智能配水器的水嘴均被调整到实现各层预配注流量所需的开度；
(8)由地面注水泵按所有层混注的注水量对井下进行注水，完成压力测试控制注入流量的全过程。
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