CN104482909B - 一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法。其方法是首先根据可调堵塞器水嘴在测调过程中面积的变化规律绘制面域图；再根据面域图建立测调电机转动圈数n与可调堵塞器水嘴面积S之间变化的数学函数S（n）；再根据测调电机转速N和传动螺杆的螺距b将数学函数S（n）转换成测调电机转动时间t与可调堵塞器水嘴孔径φ之间变化的数学函数φ（t）；然后将建立起的数学函数φ（t）嵌入测调软件，由测调软件计算出测调电机转动任一时间t时可调堵塞器水嘴孔径φ，并通过井上显示设备实时显示，实现可调堵塞器水嘴孔径的直读。本发明能同时获取电机转动时间t和水嘴孔径φ，为专家分析注水井各层的吸水性能和优化调配方案提供参考依据。

Description

一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法
技术领域
本发明涉及一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法，属于油田高压水井高效测调技术领域。
背景技术
由于目前的测调仪基本采用的都是直读式高效测调仪器，该仪器在下井调节堵塞器时，只需要把当前层的吸水量调节至配注量附近即可，虽然测调起来比较方便，但操作人员在地面只能获取调节过程电机的转动时间，无法获取其他与水嘴孔径大小相关的技术参数。这就给油田地质专家分析注水井各层的吸水性能和优化调配方案带来一定的困难。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法，可以在调节过程中直接通过测调软件获取可调堵塞器水嘴孔径数据，为油田地质专家分析注水井各层的吸水性能和优化调配方案提供参考依据,从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案：
本发明的一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法为，该方法首先根据可调堵塞器水嘴在测调过程中面积的变化规律绘制面域图；再根据面域图建立测调电机转动圈数n与可调堵塞器水嘴面积S之间变化的数学函数S（n）；再根据测调电机转速N和传动螺杆的螺距b将数学函数S（n）转换成测调电机转动时间t与可调堵塞器水嘴孔径φ之间变化的数学函数φ（t）；然后将建立起的数学函数φ（t）嵌入测调软件，由测调软件计算出测调电机转动任一时间t时可调堵塞器水嘴孔径φ，并通过井上显示设备实时显示，实现可调堵塞器水嘴孔径的直读。
前述方法中，所述面域图分为两段，前段代表可调堵塞器水嘴面积变化较快的一段由等边三角形表示，后段代表可调堵塞器水嘴面积变化较慢的一段由矩形表示。
前述方法中，所述面域图位于直角坐标系内，直角坐标系的横轴代表电机旋转的圈数n；面域图中等边三角形的独立顶点位于直角坐标系的纵轴上，矩形的长边f与直角坐标系的横轴平行，横轴上任意一点的垂线与面域图左侧围成的面域代表电机旋转ni圈时可调堵塞器水嘴的面积Sn。
前述方法中，所述独立顶点是指等边三角形未与矩形连接的项点。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明在井下测调时，操作人员在地面上通过测调软件不但能获取电机转动时间t，也可以获取其他与水嘴孔径φ大小相关的技术参数。可为油田地质专家分析注水井各层的吸水性能和优化调配方案提供参考依据。
附图说明
图1是利用面域图推导等边三角形段数学函数S（n）的示意图；
图2是利用面域图推导矩形段数学函数S（n）的示意图。
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详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法，如图1和图2所示，该方法首先根据可调堵塞器水嘴在测调过程中面积的变化规律绘制面域图；再根据面域图建立测调电机转动圈数n与可调堵塞器水嘴面积S之间变化的数学函数S（n）；再根据测调电机转速N和传动螺杆的螺距b将数学函数S（n）转换成测调电机转动时间t与可调堵塞器水嘴孔径φ之间变化的数学函数φ（t）；然后将建立起的数学函数φ（t）嵌入测调软件，由测调软件计算出测调电机转动任一时间t时可调堵塞器水嘴孔径φ，并通过井上显示设备实时显示，实现可调堵塞器水嘴孔径的直读。面域图分为两段，前段代表可调堵塞器水嘴面积变化较快的一段由等边三角形表示，后段代表可调堵塞器水嘴面积变化较慢的一段由矩形表示。面域图位于直角坐标系内，直角坐标系的横轴代表电机旋转的圈数n；面域图中等边三角形的独立顶点位于直角坐标系的纵轴上，矩形的长边f与直角坐标系的横轴平行，横轴上任意一点的垂线与面域图左侧围成的面域代表电机旋转ni圈时可调堵塞器水嘴的面积Sn。独立顶点是指等边三角形未与矩形连接的项点。
实施例
本例中测调仪电机经传动螺杆与可调堵塞器的阀芯螺接，通过阀芯在传动螺杆上的直线位移改变可调堵塞器水嘴孔径φ。测调仪电机每转一圈的时间为20秒，传动螺杆的螺距为2mm，因此测调仪电机每转一圈可调堵塞器的阀芯直线位移2mm。
具体实施时按以下步骤进行：
1、首先根据测调过程中可调堵塞器水嘴的面积随测调仪电机转动圈数的变化绘制面域图；面域图如图1所示，面域图可分解成等边三角形和矩形两部分。等边三角形的边长L为6mm，矩形的短边e与等边三角形的边长L相同且连接，矩形的长边f为11mm。面域图位于直角坐标系内，直角坐标系的横轴代表电机旋转的圈数n；面域图中等边三角形的独立顶点位于直角坐标系的纵轴上，矩形的长边与直角坐标系的横轴平行，横轴上任意一点的垂线ni与面域图左侧围成的面域代表电机旋转ni圈时可调堵塞器水嘴的面积Si。
2、根据面域图建立测调电机转动圈数n与可调堵塞器水嘴面积S之间变化的数学函数S（n）；
由图1可见，当横轴上任意一点的垂线ni位于面域图的等边三角形范围内时，等边三角形的每个夹角均为60°，可调堵塞器水嘴的面积Si推导过程如下：
设传动螺杆旋转为n圈，则对应的等边三角形边长L为：
式中：b是传动螺杆的螺距，为已知数b=2；
对应的等边三角形面积:
将公式（1）和b=2代入公式（2）得：
将可调堵塞器水嘴的面积Si转化成可调堵塞器水嘴孔径φ，得测调电机转动圈数n与可调堵塞器水嘴面积S之间变化的数学函数S（n），
为了计算出在等边三角形与矩形的结合处（临界点），可调堵塞器水嘴的面积SL，应先按下式计算出临界点电机旋转的圈数ni：
将临界点电机旋转的圈数ni代入公式（3）可计算出临界点可调堵塞器水嘴的面积SL=15.6mm2；将临界点电机旋转的圈数ni代入公式（4）可计算出临界点可调堵塞器水嘴的孔径φ=4.46mm。
由图2可见，当横轴上任意一点的垂线ni位于面域图的矩形范围内时，可调堵塞器水嘴的面积Si推导过程如下：
式中的SJX表示横轴上任意一点的垂线ni左侧的矩形面积；nJK表示从矩形最左端算起电机的旋转圈数；
将面积 Si转换成可调堵塞器水嘴的孔径φ得测调电机转动圈数n与可调堵塞器水嘴面积S之间变化的数学函数S（n）；
3、根据测调电机转速N和传动螺杆的螺距b将数学函数S（n）转换成测调电机转动时间t与可调堵塞器水嘴孔径φ之间变化的数学函数φ（t）；
测调仪电机转速为20秒/圈，因此，nL对应的时间为52秒，水嘴孔径与转动时间的函数关系根据公式（4）和公式（7）可以得到：
4、最后将水嘴孔径φ与电机转动时间t 的关系函数φ（t）嵌入到测调软件里，就可实时显示井下可调堵塞器水嘴孔径大小。

Claims (4)

1.一种可调堵塞器水嘴孔径的直读方法，其特征在于：该方法首先根据可调堵塞器水嘴在测调过程中面积的变化规律绘制面域图；再根据面域图建立测调电机转动圈数n与可调堵塞器水嘴面积S之间变化的数学函数S（n）；再根据测调电机转速N和传动螺杆的螺距b将数学函数S（n）转换成测调电机转动时间t与可调堵塞器水嘴孔径φ之间变化的数学函数φ（t）；然后将建立起的数学函数φ（t）嵌入测调软件，由测调软件计算出测调电机转动任一时间t时可调堵塞器水嘴孔径φ，并通过井上显示设备实时显示，实现可调堵塞器水嘴孔径的直读。
2.根据权利要求1所述可调堵塞器水嘴孔径的直读方法，其特征在于：所述面域图分为两段，前段代表可调堵塞器水嘴面积变化较快的一段由等边三角形表示，后段代表可调堵塞器水嘴面积变化较慢的一段由矩形表示。
3.根据权利要求2所述可调堵塞器水嘴孔径的直读方法，其特征在于：所述面域图位于直角坐标系内，直角坐标系的横轴代表电机旋转的圈数n；面域图中等边三角形的独立顶点位于直角坐标系的纵轴上，矩形的长边f与直角坐标系的横轴平行，横轴上任意一点的垂线与面域图左侧围成的面域代表电机旋转ni圈时可调堵塞器水嘴的面积Sn。
4.根据权利要求3所述可调堵塞器水嘴孔径的直读方法，其特征在于：所述独立顶点是指等边三角形未与矩形连接的顶点。
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