CN105298454A - 一种有缆数字式分注地面控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有缆数字式分注地面控制系统，包括油管和连接在油管上的有缆数字式配水器，所述有缆数字式配水器通过电缆与地面上的地面控制器电联接，地面控制器与上位机电联接。本发明提供的有缆数字式分注地面控制系统具有各层配注量自动调节，井下压力、温度和流量参数实时监测和存储，井下自动验封等功能。地面控制器通过电缆连接有缆数字式配水器，采用电缆进行数据与指令的双向传输，实现数据直读和实时控制，同时，电缆通讯过程稳定、可靠。测试调配过程无需下放测调仪器与配水器对接，直接采用地面控制井下流量控制系统自动调节水量，降低了施工过程中遇阻遇卡的风险。
Description
技术领域
本发明属于油田注水技术领域，具体涉及一种有缆数字式分注地面控制系统。
背景技术
目前油田分层注水井测试调配主要采用钢丝作业和电缆作业。
钢丝作业通过地面试井车控制平台控制钢丝的起下来反复投捞更换固定水嘴，工作量大，无法地面实时控制井下测调仪实现测调同步，并且投捞仪器侧向定位对接成功率低。
电缆作业通过地面试井车控制平台控制电缆的起下，采用井下测调仪电机旋转调节水嘴开度，实现边测边调功能，解决了反复投捞水嘴的过程，但是，井下机械接触式控制仍存在较大遇阻遇卡风险。
为了解决大斜度井、深井和采出水回注井分层注水和测试调配难题，通过分注工艺的研究、关键工具的研制，发明人考虑到采用有缆数字式分注工艺技术，同时需要研发与之配套的测试调配技术，实现地面实时控制和监测。
钢丝或电缆测调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；间隔3个月进行测调，水嘴开度调节扭矩大，增加测调难度；同时，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，迫切需要解决数据长期直读、电缆供电及双向通讯和配水器流量自动调节问题，加快有缆数字式分注地面控制系统的研究。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中钢丝或者电缆作业测试调配过程中测调难度大，法查看历史配注数据，无法清晰掌握注水井真实注水动态的问题。
为此，本发明提供了一种有缆数字式分注地面控制系统，包括油管和连接在油管上的有缆数字式配水器，所述有缆数字式配水器通过电缆与地面上的地面控制器电联接，地面控制器与上位机电联接；
所述有缆数字式配水器内设有依次电联接的有缆数字式配水器通信模块、有缆数字式配水器主控制模块、流量控制模块；
所述地面控制器包括电源模块、地面主控制模块、地面通信模块，上位机、地面主控制模块、地面通信模块、有缆数字式配水器通信模块依次电联接；
所述有缆数字式配水器通信模块、有缆数字式配水器主控制模块、流量控制模块、地面主控制模块、地面通信模块分别与电源模块电联接；
有缆数字式配水器主控制模块发送指令控制流量控制模块采集有缆数字式配水器的流量数据，并将采集的流量数据通过有缆数字式配水器通信模块传输给地面通信模块，再通过地面通信模块传输给地面主控制模块，地面主控制模块将接收的流量数据与存储的配注量进行对比后，上位机控制地面主控制模块依次通过地面通信模块、有缆数字式配水器通信模块向有缆数字式配水器主控制模块发送配注量调节指令，实现有缆数字式配水器流量自动调节。
所述地面主控制模块、有缆数字式配水器主控制模块均采用SM201型主控制模块。
所述流量控制模块采用DG4V3S-2A-MUH5-60型流量控制模块。
所述地面通信模块、有缆数字式配水器通信模块均采用WLAN、NFC、WIFI-Dircet、bump、2G、4G、蓝牙、wifi、zige-bee、GPRS、3G、USB模块中的一种。
本发明的有益效果：本发明提供的这种有缆数字式分注地面控制系统，具有各层配注量自动调节，井下压力、温度和流量参数实时监测和存储，井下自动验封等功能。地面控制器通过电缆连接有缆数字式配水器，采用电缆进行数据与指令的双向传输，实现数据直读和实时控制，同时，电缆通讯过程稳定、可靠。测试调配过程无需下放测调仪器与配水器对接，直接采用地面控制井下流量控制系统自动调节水量，降低了施工过程中遇阻遇卡的风险。
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是有缆数字式分注地面控制系统的信号传输示意图。
图2是有缆数字式分注地面控制系统的结构示意图。
附图标记说明：1、上位机；2、地面控制器；3、油管；4、有缆数字式配水器；5、电源模块；6、地面主控制模块；7、地面通信模块；8、有缆数字式配水器主控制模块；9、有缆数字式配水器通信模块；10、流量控制模块。
具体实施方式
实施例1：
如图1和图2所示，本发明提供了一种有缆数字式分注地面控制系统，包括油管3和连接在油管3上的有缆数字式配水器4，所述有缆数字式配水器4通过电缆与地面上的地面控制器2电联接，地面控制器2与上位机1电联接；
所述有缆数字式配水器4内设有依次电联接的有缆数字式配水器通信模块9、有缆数字式配水器主控制模块8、流量控制模块10；
所述地面控制器2包括电源模块5、地面主控制模块6、地面通信模块7，上位机1、地面主控制模块6、地面通信模块7、有缆数字式配水器通信模块9依次电联接；
所述有缆数字式配水器通信模块9、有缆数字式配水器主控制模块8、流量控制模块10、地面主控制模块6、地面通信模块7分别与电源模块5电联接；
有缆数字式配水器主控制模块8发送指令控制流量控制模块10采集有缆数字式配水器4的流量数据，并将采集的流量数据通过有缆数字式配水器通信模块9传输给地面通信模块7，再通过地面通信模块7传输给地面主控制模块6，地面主控制模块6将接收的流量数据与存储的配注量进行对比后，上位机1控制地面主控制模块6依次通过地面通信模块7、有缆数字式配水器通信模块9向有缆数字式配水器主控制模块8发送配注量调节指令，实现有缆数字式配水器流量自动调节。
本发明提供的有缆数字式分注地面控制系统的工作过程是：
有缆数字式配水器4通过电缆将流量数据传输给地面控制器2进行处理，地面控制器2将处理后的流量数据传输给上位机1，经上位机1分析后通过地面控制器2向有缆数字式配水器4发送配注量调节指令，实现有缆数字式配水器流量自动调节。
需要说明的是，所述地面控制器2与所述上位机1之间通过串口通信，所述地面控制器2与所述有缆数字式配水器4之间通过电缆连接，实现供电及数据传输。
地面控制器2为有缆数字式配水器4供电，自动读取有缆数字式配水器4流量值，根据预设参数可以不需要人为控制，自动发送配水量调节指令，实现了上位机1与有缆数字式配水器4的双向通信，配水器流量的自动调节；有缆数字式配水器4根据接收到的指令调节水嘴开度，并实时的读取压力值、流量值、累计注入量值和水嘴开度值等，实现井下注水参数的实时录取及反馈，确保注水量达到配注要求。
有缆数字式配水器主控制模块8发送指令控制流量控制模块10采集有缆数字式配水器4的流量数据，然后将采集的流量数据通过有缆数字式配水器通信模块9传输给地面通信模块7，再通过地面通信模块7传输给地面主控制模块6，地面主控制模块6将接收的流量数据与存储的配注量进行对比后，上位机1控制地面主控制模块6依次通过地面通信模块7、有缆数字式配水器通信模块9向有缆数字式配水器主控制模块8发送配注量调节指令，实现有缆数字式配水器流量自动调节。
需要说明的是，电源模块5将市电交流电或车载电瓶经逆变器转换的交流电转换为直流电，再分别供给所述有缆数字式配水器通信模块9、有缆数字式配水器主控制模块8、流量控制模块10、地面主控制模块6、地面通信模块7。
地面控制器2为有缆数字式配水器4供电，自动读取有缆数字式配水器4流量值，根据预设参数可以不需要人为控制，自动发送配水量调节指令，实现了上位机1与有缆数字式配水器4的双向通信，配水器流量的自动调节；有缆数字式配水器4根据接收到的指令调节水嘴开度，并实时的读取压力值、流量值、累计注入量值和水嘴开度值等，实现井下注水参数的实时录取及反馈，确保注水量达到配注要求。
实施例2：
所述地面主控制模块6、有缆数字式配水器主控制模块8均采用SM201型主控制模块。所述流量控制模块10采用DG4V3S-2A-MUH5-60型流量控制模块。所述地面通信模块7、有缆数字式配水器通信模块9均采用WLAN、NFC、WIFI-Dircet、bump、2G、4G、蓝牙、wifi、zige-bee、GPRS、3G、USB模块中的一种。
本发明提供的有缆数字式分注地面控制系统具有各层配注量自动调节，井下压力、温度和流量参数实时监测和存储，井下自动验封等功能。地面控制器通过电缆连接有缆数字式配水器，采用电缆进行数据与指令的双向传输，实现数据直读和实时控制，同时，电缆通讯过程稳定、可靠。测试调配过程无需下放测调仪器与配水器对接，直接采用地面控制井下流量控制系统自动调节水量，降低了施工过程中遇阻遇卡的风险。
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。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (4)
1.一种有缆数字式分注地面控制系统，包括油管（3）和连接在油管（3）上的有缆数字式配水器（4），其特征在于：所述有缆数字式配水器（4）通过电缆与地面上的地面控制器（2）电联接，地面控制器（2）与上位机（1）电联接；
所述有缆数字式配水器（4）内设有依次电联接的有缆数字式配水器通信模块（9）、有缆数字式配水器主控制模块（8）、流量控制模块（10）；
所述地面控制器（2）包括电源模块（5）、地面主控制模块（6）、地面通信模块（7），上位机（1）、地面主控制模块（6）、地面通信模块（7）、有缆数字式配水器通信模块（9）依次电联接；
所述有缆数字式配水器通信模块（9）、有缆数字式配水器主控制模块（8）、流量控制模块（10）、地面主控制模块（6）、地面通信模块（7）分别与电源模块（5）电联接；
有缆数字式配水器主控制模块（8）发送指令控制流量控制模块（10）采集有缆数字式配水器（4）的流量数据，并将采集的流量数据通过有缆数字式配水器通信模块（9）传输给地面通信模块（7），再通过地面通信模块（7）传输给地面主控制模块（6），地面主控制模块（6）将接收的流量数据与存储的配注量进行对比后，上位机（1）控制地面主控制模块（6）依次通过地面通信模块（7）、有缆数字式配水器通信模块（9）向有缆数字式配水器主控制模块（8）发送配注量调节指令，实现有缆数字式配水器流量自动调节。
2.如权利要求1所述的一种有缆数字式分注地面控制系统，其特征在于：所述地面主控制模块（6）、有缆数字式配水器主控制模块（8）均采用SM201型主控制模块。
3.如权利要求1所述的一种有缆数字式分注地面控制系统，其特征在于：所述流量控制模块（10）采用DG4V3S-2A-MUH5-60型流量控制模块。
4.如权利要求1所述的一种有缆数字式分注地面控制系统，其特征在于：所述地面通信模块（7）、有缆数字式配水器通信模块（9）均采用WLAN、NFC、WIFI-Dircet、bump、2G、4G、蓝牙、wifi、zige-bee、GPRS、3G、USB模块中的一种。
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