CN104675388A - 一种分层注水井下无线通讯工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田注水技术领域，具体提供了一种分层注水井下无线通讯工艺方法，包括如下步骤：1)安装连接各测试工具；2)对数字式井下控制器进行自检测试；3)对数字式井下控制器和数字式配水器之间的无线通讯连接进行自检测试；4)确定数字式井下控制器放置位置；5)数字式井下控制器和数字式配水器建立稳定无线通讯状态；6)对注水井注水历史数据进行录取；7)对注水井注水量进行调节。该发明摆脱了堵塞器的反复投放与打捞作业工序，采用数字式井下控制器和数字式配水器的无线对接方式，实现分层注水智能配注、流量监测与计量，以及自动测试调配等功能，解决常规工艺在大斜度井、深井和采出水回注井中测试调配的难题。
Description
技术领域
本发明属于油田注水技术领域，具体涉及一种分层注水井下无线通讯工艺方法。
背景技术
目前，各油田采用同心配水管柱和偏心配水管柱技术来提高原油采收率，其方法是根据各油层的理论配水量和实际配水量及嘴损曲线，采用机械式测调仪反复进行调整水嘴开度，直至该层的注水量达到地质方案要求为止。
然而，现有技术至少存在以下问题：
(1)偏心分注及同心分注工艺采用机械式测调仪进行控制，测试调配过程需采用接触式操作实现，调节爪需与配水器对接，增加了施工过程中遇阻遇卡的风险。
(2)间隔3个月进行测调，水嘴开度调节扭矩大，增加测调难度。
(3)测调过程只能录取目前数据，无法查看历史配注数据，无法清晰掌握注水井真实注水动态，影响油田分注开发效果。
因此，迫切需要解决历史注水数据录取及井下自动控制检测问题，加快井下无线通讯工艺技术研究。
发明内容
本发明的目的是克服现有分层注水测试调配技术中采用接触式操作增加了施工过程中遇阻遇卡的风险，以及测调过程中无法查看历史配注数据和实现井下自动控制检测的问题。
为此，本发明提供了一种分层注水井下无线通讯工艺方法，包括如下步骤：
1)安装连接各测试工具；该测试工具包括上位机、地面控制器、套管、电缆、油管、套管保护封隔器、数字式配水器、封隔器、数字式井下控制器、预置工作筒、单流阀、筛管、丝堵；所述套管设置在油管的外周，套管保护封隔器、数字式配水器、封隔器、预置工作筒、单流阀、筛管和丝堵从上到下通过油管分节依次相接，并固定于套管内；数字式井下控制器与地面控制器采用电缆连接，地面控制器与上位机通过数据线连接；
2)对数字式井下控制器进行自检测试；
3)对数字式井下控制器和数字式配水器之间的无线通讯连接进行自检测试；
4)确定数字式井下控制器和数字式配水器之间成功实现通讯后，将数字式井下控制器下入注水井油管内，确定数字式井下控制器放置位置；
5)通过上位机控制地面控制器向数字式井下控制器发送唤醒指令，数字式井下控制器和数字式配水器建立稳定无线通讯状态；
6)对注水井注水历史数据进行录取；数字式井下控制器与数字式配水器建立稳定的无线通讯后，上位机通过地面控制器向数字式井下控制器发送数据录取指令，数字式井下控制器采用无线通讯的方式向数字式配水器发送数据录取指令，数字式配水器将存储的历史数据发送给数字式井下控制器，再将数据通过电缆传输至上位机，并实现数据的保存；
7)对注水井注水量进行调节；地面控制器将设置好的配注量信息及控制指令通过电缆传输给数字式井下控制器的控制模块，然后再由数字式井下控制器的无线模块通过数字式井下控制器的天线一传输给数字式配水器的通讯模块，数字式配水器接收指令后完成注水井注水量的调节。
所述步骤2)中数字式井下控制器自检测试过程为上位机向数字式井下控制器发送一指令，检测数字式井下控制器是否能成功接收和发送该指令的过程。
所述步骤3)的具体过程为数字式井下控制器向数字式配水器发送一组命令，并在规定的时间内一直等待数字式配水器回复数据，若在规定的时间内数字式井下控制器未接收到数据，则说明数字式配水器没有回应；若数字式井下控制器提示检测成功，则说明数字式井下控制器和数字式配水器之间已经成功实现了通讯。
所述步骤4)中确定数字式井下控制器放置位置的具体过程为通过电缆带动数字式井下控制器进入注水井油管内上下移动；数字式井下控制器的电磁感应磁钢根据磁感应确定位置，当数字式井下控制器进入数字式配水器腔体的中心管道内，缓慢移动数字式井下控制器，当电磁感应磁钢检测到数字式井下控制器的天线一与数字式配水器的天线二的距离小于3m时，数字式井下控制器停止移动。
所述数字式配水器有多个，且与油管分节连接。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种分层注水井下无线通讯工艺方法通过数字式井下控制器及数字式配水器组成的无线通讯工艺系统，可以实现数字式配水器与数字式井下控制器之间的无线通讯、数据传输、无线控制等功能，摆脱了反复的机械接触式通讯与控制工序，彻底解决了以往工艺中因反复投捞作业带来的通讯及控制成功率和效率低的问题。
(2)当需要改变配注参数时，采用电缆携带数字式井下控制器与数字式配水器无线对接进行作业，测调结果与监测历史数据可在地面控制器和上位机的数据采集处理系统中同步显示，实现了分层注水连续监测和自动配注功能，提高了通讯与控制手段的智能化水平，对精细注水具有现实的指导意义。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明中测试工具的连接结构示意图。
图2是本发明中数字式井下控制器与数字式配水器之间的无线通讯示意图。
附图标记说明：1、上位机；2、地面控制器；3、套管；4、电缆；5、油管；6、套管保护封隔器；7、数字式配水器；8、封隔器；9、数字式井下控制器；10、预置工作筒；11、单流阀；12、筛管；13、丝堵；14、通讯模块；15、天线二；16、电磁感应磁钢；17、控制模块；18、无线模块；19、天线一。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有分层注水测试调配技术中采用接触式操作增加了施工过程中遇阻遇卡的风险，以及测调过程中无法查看历史配注数据和实现井下自动控制检测的问题，本实施例提供了一种如图1和图2所示的分层注水井下无线通讯工艺方法，包括如下步骤：
1)安装连接各测试工具；该测试工具包括上位机1、地面控制器2、套管3、电缆4、油管5、套管保护封隔器6、数字式配水器7、封隔器8、数字式井下控制器9、预置工作筒10、单流阀11、筛管12、丝堵13；所述套管3设置在油管5的外周，套管保护封隔器6、数字式配水器7、封隔器8、预置工作筒10、单流阀11、筛管12和丝堵13从上到下通过油管5分节依次相接，并固定于套管3内；数字式井下控制器9与地面控制器2采用电缆4连接，地面控制器2与上位机1通过数据线连接。
2)对数字式井下控制器9进行自检测试。
3)对数字式井下控制器9和数字式配水器7之间的无线通讯连接进行自检测试。
4)确定数字式井下控制器9和数字式配水器7之间成功实现通讯后，将数字式井下控制器9下入注水井油管5内，确定数字式井下控制器9放置位置。
5)通过上位机1控制地面控制器2向数字式井下控制器9发送唤醒指令，数字式井下控制器9的控制模块17接收到指令后，将指令传输至井下控制器9的无线模块18，再应用天线一19向外发送信号，缓慢移动数字式井下控制器9，当数字式配水器7的通讯模块14接收到信号后，数字式井下控制器9和数字式配水器7建立稳定无线通讯状态，停止移动，反复验证无线通讯状态，实现配水器唤醒功能。
6)对注水井注水历史数据进行录取；数字式井下控制器9与数字式配水器7建立稳定的无线通讯后，上位机1通过地面控制器2向数字式井下控制器9发送数据录取指令，数字式井下控制器9采用无线通讯的方式向数字式配水器7发送数据录取指令，数字式配水器7将存储的历史数据发送给数字式井下控制器9，再将数据通过电缆4传输至上位机1，并实现数据的保存。
7)对注水井注水量进行调节；地面控制器2将设置好的配注量信息及控制指令通过电缆4传输给数字式井下控制器9的控制模块17，然后再由数字式井下控制器9的无线模块18通过数字式井下控制器9的天线一19传输给数字式配水器7的通讯模块14，数字式配水器7接收指令后完成注水井注水量的调节。
其中，所述步骤2)中数字式井下控制器9自检测试过程为上位机1向数字式井下控制器9发送一指令，检测数字式井下控制器9是否能成功接收和发送该指令的过程。
所述步骤3)的具体过程为数字式井下控制器9向数字式配水器7发送一组命令，并在规定的时间内一直等待数字式配水器7回复数据，若在规定的时间内数字式井下控制器9未接收到数据，则说明数字式配水器7没有回应；若数字式井下控制器9提示检测成功，则说明数字式井下控制器9和数字式配水器7之间已经成功实现了通讯。
所述步骤4)中确定数字式井下控制器9放置位置的具体过程为通过电缆4带动数字式井下控制器9进入注水井油管5内上下移动；数字式井下控制器9的电磁感应磁钢16根据磁感应确定位置，当数字式井下控制器9进入数字式配水器7腔体的中心管道内，缓慢移动数字式井下控制器9，当电磁感应磁钢16检测到数字式井下控制器9的天线一19与数字式配水器7的天线二15的距离小于3m时，数字式井下控制器9停止移动。
所述数字式配水器7有多个，且与油管5分节连接,数字式配水器11的数目以及彼此之间的间距可以根据实际分注井需要和地层结构特点确定。
综上所述，本发明提供的这种分层注水井下无线通讯工艺方法通过数字式井下控制器及数字式配水器组成的无线通讯工艺系统，可以实现数字式配水器与数字式井下控制器之间的无线通讯、数据传输、无线控制等功能，摆脱了反复的机械接触式通讯与控制工序，彻底解决了以往工艺中因反复投捞作业带来的通讯及控制成功率和效率低的问题。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种分层注水井下无线通讯工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)安装连接各测试工具；该测试工具包括上位机（1）、地面控制器（2）、套管（3）、电缆（4）、油管（5）、套管保护封隔器（6）、数字式配水器（7）、封隔器（8）、数字式井下控制器（9）、预置工作筒（10）、单流阀（11）、筛管（12）、丝堵（13）；所述套管（3）设置在油管（5）的外周，套管保护封隔器（6）、数字式配水器（7）、封隔器（8）、预置工作筒（10）、单流阀（11）、筛管（12）和丝堵（13）从上到下通过油管（5）分节依次相接，并固定于套管（3）内；数字式井下控制器（9）与地面控制器（2）采用电缆（4）连接，地面控制器（2）与上位机（1）通过数据线连接；
2)对数字式井下控制器（9）进行自检测试；
3)对数字式井下控制器（9）和数字式配水器（7）之间的无线通讯连接进行自检测试；
4)确定数字式井下控制器（9）和数字式配水器（7）之间成功实现通讯后，将数字式井下控制器（9）下入注水井油管（5）内，确定数字式井下控制器（9）放置位置；
5)通过上位机（1）控制地面控制器（2）向数字式井下控制器（9）发送唤醒指令，数字式井下控制器（9）和数字式配水器（7）建立稳定无线通讯状态；
6)对注水井注水历史数据进行录取；数字式井下控制器（9）与数字式配水器（7）建立稳定的无线通讯后，上位机（1）通过地面控制器（2）向数字式井下控制器（9）发送数据录取指令，数字式井下控制器（9）采用无线通讯的方式向数字式配水器（7）发送数据录取指令，数字式配水器（7）将存储的历史数据发送给数字式井下控制器（9），再将数据通过电缆（4）传输至上位机（1），并实现数据的保存；
7)对注水井注水量进行调节；地面控制器（2）将设置好的配注量信息及控制指令通过电缆（4）传输给数字式井下控制器（9）的控制模块（17），然后再由数字式井下控制器（9）的无线模块（18）通过数字式井下控制器（9）的天线一（19）传输给数字式配水器（7）的通讯模块（14），数字式配水器（7）接收指令后完成注水井注水量的调节。
2.如权利要求1所述的分层注水井下无线通讯工艺方法，其特征在于：所述步骤2)中数字式井下控制器（9）自检测试过程为上位机（1）向数字式井下控制器（9）发送一指令，检测数字式井下控制器（9）是否能成功接收和发送该指令的过程。
3.如权利要求1所述的分层注水井下无线通讯工艺方法，其特征在于：所述步骤3)的具体过程为数字式井下控制器（9）向数字式配水器（7）发送一组命令，并在规定的时间内一直等待数字式配水器（7）回复数据，若在规定的时间内数字式井下控制器（9）未接收到数据，则说明数字式配水器（7）没有回应；若数字式井下控制器（9）提示检测成功，则说明数字式井下控制器（9）和数字式配水器（7）之间已经成功实现了通讯。
4.如权利要求1所述的分层注水井下无线通讯工艺方法，其特征在于：所述步骤4)中确定数字式井下控制器（9）放置位置的具体过程为通过电缆（4）带动数字式井下控制器（9）进入注水井油管（5）内上下移动；数字式井下控制器（9）的电磁感应磁钢（16）根据磁感应确定位置，当数字式井下控制器（9）进入数字式配水器（7）腔体的中心管道内，缓慢移动数字式井下控制器（9），当电磁感应磁钢（16）检测到数字式井下控制器（9）的天线一（19）与数字式配水器（7）的天线二（15）的距离小于3m时，数字式井下控制器（9）停止移动。
5.如权利要求1所述的分层注水井下无线通讯工艺方法，其特征在于：所述数字式配水器（7）有多个，且与油管（5）分节连接。
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