CN105422062A - 一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田分层注水技术领域，具体提供了一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，包括从上至下连接的上接头、上磁钢、控制采集机构、外护套、下磁钢、电机、减速器、联轴器、位置判断传感器、极限位置控制机构、定位架体、复位机构、弹簧、定位防反转爪、传动轴、流量计探头、电磁流量计、过流通道、上离合器、压力传感器、上胶筒、下胶筒、下离合器、调节爪、导向锥体等结构。本发明集成封隔器验封及分层流程测调等功能成为一趟作业，实现了较少层间干扰，提高了分注井流量测试精度效率，降低井下作业风险及施工费用。

Description

一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器

技术领域

本发明属于油田分层注水技术领域，具体提供一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器。

背景技术

油田精细注水开发是保持油藏能力、提高油藏开发效果的有力手段，长庆油田通过采用桥式同心分层注水新技术，大幅提升了分注工艺技术在大斜度井、深井及采出水井的适应性，有效缓解低渗透油田舌进或指进现象，提升水驱波及效率，改善油藏开发效果。国内各油田普遍采用偏心配水管柱技术或同心配水管柱技术实现分层注水，来提高原油采收率。现有的偏心注水方法需要多次投死嘴，进行封隔器验封及分层调配作业。虽然同心配水方法虽然简化了部分程序，但也要进行3次以上井下作业才能完成封隔器坐封、分层调配工作，达到配注要求后方能结束作业。

然而，现有的分层注水工艺技术至少存在以下问题：

采用同心和偏心分层注水工艺，通过钢丝或电缆作业进行测试调配时，验封与测调工艺均需要分别下入仪器进行至少两次以上的作业，工作量较大，效率较低，增加了作业风险。同时，采用集流式流量测试方式，层间干扰较大，且存在误差叠加等问题。因此，迫切需要简化验封测调工艺流程，优化流量测试方式，加快桥式同心集成式验封单层直测调节仪器的研究。

发明内容

本发明的目的是克服现有分注井测试过程需开展验封与测调工艺至少两次以上的作业，且流量测试采用集流式，流量误差大，工作量较大，效率较低，增加了作业风险的问题。

为此，本发明提供了一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其技术方案是：一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，包括上接头以及外护套，所述上接头与外护套的上端连接，所述外护套内部的上端设有上磁钢，上磁钢与其下方的控制采集机构连接，控制采集机构与其下方的下磁钢连接；所述下磁钢的下方设有通过上接头与外部电连接的电机，所述电机与其下方的减速器联接，所述减速器与其下方的联轴器联接；所述联轴器与其下方的传动轴联接，传动轴上固定有位置判断传感器，同时还连接有限制传动轴轴向移动距离的极限位置控制机构；所述位置判断传感器与控制采集机构电连接；所述外护套内还设有连接传动轴的复位机构；所述复位机构下方设有套接于传动轴上的定位防反转爪；定位防反转爪下方设有固定于传动轴上的电磁流量计，电磁流量计的入水端处设有连通该入水端的入水口，电磁流量计的出水端与传动轴内部所设的过流通道连通；电磁流量计下方还设有套接于传动轴上的上离合器，所述上离合器下端套接有上胶筒和下胶筒，上胶筒和下胶筒之间设有出水孔及地层压力取压孔，所述地层压力取压孔处设有压力传感器；所述出水孔连通传动轴内部所设的过流通道；所述传动轴的下端还连接有下离合器，离合器的下端连接有导向锥体，导向锥体上设有调节爪；所述控制采集机构通过上接头与外部电连接，该控制采集机构还分别与位置判断传感器、电磁流量计以及压力传感器电连接。

上述上磁钢以及下磁钢通过骨架固定于外护套内。

上述极限位置控制机构下方的传动轴上套接有定位架体，该定位架体固定于外护套内。

上述控制采集机构采用SM201型控制模块，其通过上接头与外部电连接，该控制采集机构还分别与位置判断传感器、电磁流量计以及压力传感器电连接。

上述复位机构固定于定位架体的下端。

上述复位机构包括壳体以及弹簧，所述壳体与定位架体固定，该壳体同时套接于传动轴上，所述弹簧设于壳体内，该弹簧的一端与壳体固定，另一端固定于传动轴上。

上述位置判断传感器是位移传感器。

上述极限位置控制机构包括位置控制键以及与位置控制键固定连接的连接体，所述位置控制键安装于键槽内，所述键槽位于传动轴表面并沿传动轴轴向方向开设；所述连接体固定于联轴器上。

本发明的有益效果：本发明集成封隔器验封及分层流程测调等功能，流量测试过程采用单层直测方式，通过电缆将桥式同心集成式验封单层直测调节仪器下入井中与配水器对接后，首先对封隔器进行验封，验封后直接对配水器进行非集流式分层调配工艺，封隔器验封和分层流量测调一趟作业，较少层间干扰，提高了分注井流量测试精度效率，降低井下作业风险及施工费用。

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是本发明的结构示意图。

附图标记说明：1、上接头；2、上磁钢；3、控制采集机构；4、外护套；5、下磁钢；6、电机；7、减速器；8、联轴器；9、位置判断传感器；10、极限位置控制机构；11、定位架体；12、复位机构；13、弹簧；14、定位防反转爪；15、传动轴；16、入水口；17、流量计探头；18、电磁流量计；19、过流通道；20、上离合器；21、压力传感器；22、上胶筒；23、出水孔；24、地层压力取压孔；25、下胶筒；26、下离合器；27、调节爪；28、导向锥体。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有分层注水工艺技术中验封与测调工艺均需要分别下入仪器进行至少两次以上的作业，工作量较大，效率较低，流量测试误差叠加等问题，本发明提供了一种如图1所示的桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，包括上接头1以及外护套4，所述上接头1与外护套4的上端连接，所述外护套4内部的上端设有上磁钢2，上磁钢2与其下方的控制采集机构3连接，控制采集机构3与其下方的下磁钢5连接；所述下磁钢5、上磁钢2实现井下工具位置的精确判断，所述控制采集机构3实现数据的采集及指令发送；所述下磁钢5的下方设有通过上接头1与外部电连接的电机6电机与上接头电连接，通过上接头与电缆连接，地面控制器对其进行供电。所述电机6与其下方的减速器7联接，所述减速器7与其下方的联轴器8联接，实现井下动力传输功能；所述联轴器8与其下方的传动轴15联接，传动轴15上固定有位置判断传感器9，同时还连接有限制传动轴15轴向移动距离的极限位置控制机构10；所述位置判断传感器9与控制采集机构3电连接；位置判断传感器9与联轴器8通过传动轴15连接，精确判断传动轴15位置及仪器动作状态，并将位置信号传输给控制采集机构3；极限位置控制机构10于传动轴15连接，用于限定传动轴15极限位置，避免仪器超位损坏。所述外护套4内还设有连接传动轴15的复位机构12，复位机构12判断定位防反转爪14定位情况，反馈测调功能执行情况；所述复位机构12下方设有套接于传动轴15上的定位防反转爪14，定位防反转爪14完成仪器测调过程的定位及防反转功能；所述定位防反转爪14包括爪体以及起收回爪体作用的弹簧13，该弹簧13位于复位机构12的下端位置，弹簧13的一端固定，另一端连接收回定位防反转爪14的拉杆连接。所述定位防反转爪14下方还设有固定于传动轴15上的电磁流量计18，电磁流量计18的入水端处设有连通该入水端的入水口16，电磁流量计18的出水端与传动轴15内部所设的过流通道19连通；电磁流量计18下方还设有套接于传动轴15上的上离合器20，所述上离合器20下端套接有上胶筒22和下胶筒25，上胶筒22和下胶筒25之间设有出水孔23及地层压力取压孔24，所述地层压力取压孔24处设有压力传感器21，取压孔设计在出水孔上，连接压力传感器，录取地层压力，并将录取数据延仪器内线路传输到控制采集机构。上胶筒22、下胶筒25之间设计出水孔23及地层压力取压孔24，该结构实现了封隔器的验封及流量测试过程的密封作用。所述出水孔23连通传动轴15内部所设的过流通道19；所述传动轴15的下端还连接有下离合器26，离合器26的下端连接有导向锥体28，导向锥体28上设有调节爪27，调节爪27安装于导向锥体28上，实现了分层流量直测及调节功能。所述控制采集机构3通过上接头与外部电连接，该控制采集机构3还分别与位置判断传感器9、电磁流量计18以及压力传感器21电连接。

本实施例经电缆连接该桥式同心集成式验封单层直测调节仪器并下入油管，与桥式同心配水器对接，上胶筒22、下胶筒25进行坐封；地层压力取压孔24录取油管压力及地层压力数据，并反馈至控制采集机构3；注入水通过入水口16，流经电磁流量计18及过流通道19，沿出水孔23流出，最后注入地层，电磁流量计18录取流量数据并反馈至控制采集机构3，控制采集机构3判断是否需要注水以及进行配水调节，依此对各桥式同心配水器所在地层进行测试调配。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述上磁钢2以及下磁钢5通过骨架固定于外护套4内。所述极限位置控制机构10下方的传动轴15上套接有定位架体11，该定位架体11固定于外护套4内。所述控制采集机构3采用SM201型控制模块，其通过上接头与外部电连接，实现地面数据指令的发送与接收，该控制采集机构3还分别与位置判断传感器9、电磁流量计18以及压力传感器21电连接，接收录取数据；其中位置判断传感器9是位移传感器。所述复位机构12固定于定位架体11的下端；该复位机构12包括壳体以及弹簧，所述壳体与定位架体11固定，该壳体同时套接于传动轴15上，所述弹簧设于壳体内，该弹簧的一端与壳体固定，另一端固定于传动轴15上。复位机构12起到对传动轴15的复位作用，其通过传动轴的移动判断定位防反转爪及调节爪状态。所述极限位置控制机构10包括位置控制键以及与位置控制键固定连接的连接体，所述位置控制键安装于键槽内，所述键槽位于传动轴15表面并沿传动轴15轴向方向开设；所述连接体固定于联轴器8上。

本发明的工作原理如下：

首先，用电缆连接该桥式同心集成式验封单层直测调节仪器并下入油管，与桥式同心配水器对接，其中上胶筒22、下胶筒25进行坐封，而地层压力取压孔24录取油管压力及地层压力数据，并反馈至控制采集机构3；随后，上胶筒22、下胶筒25坐封，注入水通过入水口16，流经电磁流量计18及过流通道19，沿出水孔23流出，最后注入地层，电磁流量计18录取流量数据并反馈至控制采集机构3，控制采集机构3判断是否需要注水以及进行配水调节，依此对各桥式同心配水器所在地层进行测试调配。

综上所述，本发明提供的这种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器采用电缆作业与同心配水器在井下同心定位、同心对接、分层流量直测，实时传送测调指令和井下测试信号，大幅简化作业工序，提高分层测试精度及效率，降低井下作业风险。

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。

Claims (8)

1.一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，包括上接头（1）以及外护套（4），其特征在于：所述上接头（1）与外护套（4）的上端连接，所述外护套（4）内部的上端设有上磁钢（2），上磁钢（2）与其下方的控制采集机构（3）连接，控制采集机构（3）与其下方的下磁钢（5）连接；所述下磁钢（5）的下方设有通过上接头（1）与外部电连接的电机（6），所述电机（6）与其下方的减速器（7）联接，所述减速器（7）与其下方的联轴器（8）联接；所述联轴器（8）与其下方的传动轴（15）联接，传动轴（15）上固定有位置判断传感器（9），同时还连接有限制传动轴（15）轴向移动距离的极限位置控制机构（10）；所述位置判断传感器（9）与控制采集机构（3）电连接；所述外护套（4）内还设有连接传动轴（15）的复位机构（12）；所述复位机构（12）下方设有套接于传动轴（15）上的定位防反转爪（14）；定位防反转爪（14）下方设有固定于传动轴（15）上的电磁流量计（18），电磁流量计（18）的入水端处设有连通该入水端的入水口（16），电磁流量计（18）的出水端与传动轴（15）内部所设的过流通道（19）连通；电磁流量计（18）下方还设有套接于传动轴（15）上的上离合器（20），所述上离合器（20）下端套接有上胶筒（22）和下胶筒（25），上胶筒（22）和下胶筒（25）之间设有出水孔（23）及地层压力取压孔（24），所述地层压力取压孔（24）处设有压力传感器（21）；所述出水孔（23）连通传动轴（15）内部所设的过流通道（19）；所述传动轴（15）的下端还连接有下离合器（26），离合器（26）的下端连接有导向锥体（28），导向锥体（28）上设有调节爪（27）；所述控制采集机构（3）通过上接头与外部电连接，该控制采集机构（3）还分别与位置判断传感器（9）、电磁流量计（18）以及压力传感器（21）电连接。

2.如权利要求1所述的一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其特征在于：所述上磁钢（2）以及下磁钢（5）通过骨架固定于外护套（4）内。

3.如权利要求1所述的一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其特征在于：所述极限位置控制机构（10）下方的传动轴（15）上套接有定位架体（11），该定位架体（11）固定于外护套（4）内。

4.如权利要求1所述的一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其特征在于：所述控制采集机构（3）采用SM201型控制模块，其通过上接头与外部电连接，该控制采集机构（3）还分别与位置判断传感器（9）、电磁流量计（18）以及压力传感器（21）电连接。

5.如权利要求3所述的一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其特征在于：所述复位机构（12）固定于定位架体（11）的下端。

6.如权利要求3或5所述的一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其特征在于：所述复位机构（12）包括壳体以及弹簧，所述壳体与定位架体（11）固定，该壳体同时套接于传动轴（15）上，所述弹簧设于壳体内，该弹簧的一端与壳体固定，另一端固定于传动轴（15）上。

7.如权利要求1所述的一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其特征在于：所述位置判断传感器（9）是位移传感器。

8.如权利要求1所述的一种桥式同心集成式验封单层直测调节仪器，其特征在于：所述极限位置控制机构（10）包括位置控制键以及与位置控制键固定连接的连接体，所述位置控制键安装于键槽内，所述键槽位于传动轴（15）表面并沿传动轴（15）轴向方向开设；所述连接体固定于联轴器（8）上。