CN106437643B - 一种轮注智能配注器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轮注智能配注器，包括串接在油管上的配注器，配注器内中心管外侧套有调节腔体，调节腔体下部设有开口，开口处装有调节阀，配注器的壳体内还安装有用于控制调节阀开闭的控制模块，控制模块还与地面控制器电连接，控制模块还至少包括一个能够识别电子标签的阅读器，该配注器能自动按照预置轮注周期执行动作，实现注水层交替注水的自动切换，除实现了自动开关功能外，还具有温度、压力、调节电流、电压等多参数监测及存储功能，有效使用寿命可达3年以上，配注器的验封周期以及轮注周期均可根据不同配注需求进行调整，可满足不同注水井的轮注需求。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种轮注智能配注器。
背景技术
随着油田开发的深入，分注井逐年增多，测调工作量大，配套测调费用逐年升高；测调遇阻频发，导致后期检串、带压作业费用高；受压力波动、地层吸水能力变化等因素影响，检配合格率下降快，难以满足油田精细分层注水需要；同时为进一步提高注水数字化水平，探索分层注水新途径，开展了数字式分注工艺研究与试验，在此基础上提出了分层智能轮注的技术思路。长庆油田单井平均配注量为23m3/d，单层注水量为5～m3/d，在低配注量时，测调精度低，水嘴节流压差小。配注水量的准确性直接影响了注水效果的好坏，因此针对高精度，高可靠性的井下分层轮注智能配注系统进行了开发研究。采用分层轮注工艺单段时间内水流速度、注水强度均变化较小，可保证地层长期有效平稳地注水，能够实现良好的驱油效果，长庆油田注水特征满足分层轮注工艺油藏要求。分层智能轮注工艺无需井下流量计等仪器，配注器结构设计简单。井下阀门孔口可根据需要设计，减小可调水嘴堵塞风险和局部阻力损失。
发明内容
本发明的目的是克服分注井逐年增多，测调工作量大，配套测调费用逐年升高，测调遇阻频发，导致后期检串、带压作业费用高以及受压力波动、地层吸水能力变化等因素影响，检配合格率下降快，难以满足油田精细分层注水需要的问题。
为此，本发明提供了一种轮注智能配注器，包括串接在油管上的配注器，配注器内中心管外侧套有调节腔体，调节腔体下部设有开口，开口处装有调节阀，其特征在于：所述配注器的壳体内还安装有用于控制调节阀开闭的控制模块，控制模块还与地面控制器电连接，所述控制模块还至少包括一个能够识别电子标签的阅读器。
所述控制模块包括电连接的电控单元C1、供电单元C2、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5，所述电控单元C1、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5均与供电单元C2电连接，电控单元C1、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5还电连接于地面的控制器。
所述电控单元C1用于预置配注器的轮注参数，电控单元C1还设有更改配注器轮注参数的阅读器。
所述供电单元C2为电源，给该配注器的控制模块进行供电。
所述驱动单元C3为电机，带动开关控制单元C4控制调节阀的开关实现注水。
所述监测单元C5用于读取和存储流量、压力、温度的数据。
所述的配注器内部为中空的注水通道，配注器外部包括从上至下依次连接的上接头体、连接体、中心管、下接头体，所述连接体外部从上至下依次套有壳体一、壳体二、壳体三。
所述电控单元C1和供电单元C2设于壳体一内，电控单元C1和供电单元C2之间通过连接件连接。
所述驱动单元C3设于壳体二内，所述开关控制单元C4设于壳体三内，所述监测单元C5设于调节腔体内。
所述壳体一上端设有上端帽，所述调节腔体下端设有下端帽。
本发明的有益效果：
（1）本发明的这种轮注智能配注器自动按照预置轮注周期执行动作，实现注水层交替注水的自动切换，除实现了自动开关功能外，还具有温度、压力、调节电流、电压等多参数监测及存储功能，系统采用超低功耗电源管理模块，实现在有限的电池容量内，提供最长的有效工作寿命，有效使用寿命可达3年以上，配注器的验封周期以及轮注周期均可根据不同配注需求进行调整，可满足不同注水井的轮注需求。
（2）本发明的这种轮注智能配注器通过在壳体一内设连接件，连接件是过渡连接作用，便于各单元电路的排布。
（3）本发明的这种轮注智能配注器通过在壳体一上端设有上端帽，调节腔体下端设有下端帽，起到密封作用。
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为本发明的注水井轮注智能配注器的电路图；
图2为本发明的注水井轮注智能配注器结构示意图。
附图说明：
1、下接头体；2、下端帽；3、调节腔体；4、中心管；5、连接体；6、壳体三；7、壳体二；8、连接件；9、壳体一；10、上端帽；11、上接头体；12、调节阀；13、控制器。
C1、电控单元；C2、供电单元；C3、驱动单元；C4、开关控制单元；C5、监测单元。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
如图1和图2所示，本发明提供了一种轮注智能配注器，包括串接在油管上的配注器，配注器内中心管4外侧套有调节腔体3，调节腔体3下部设有开口，开口处装有调节阀12，其特征在于：所述配注器的壳体内还安装有用于控制调节阀12开闭的控制模块，控制模块还与地面控制器13电连接，所述控制模块还至少包括一个能够识别电子标签的阅读器。
如图1所示，所述控制模块包括电连接的电控单元C1、供电单元C2、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5，所述电控单元C1、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5均与供电单元C2电连接，电控单元C1、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5还电连接于地面的控制器13。
本发明的这种轮注智能配注器的工作原理如下：
配注器的控制模块与地面的控制器13电连接，控制器13为计算机，可以在电控单元C1设置配注器轮注参数，将该配注器下入井中，供电单元C2为电源，给该配注器的控制模块进行供电，所述驱动单元C3为电机，带动开关控制单元C4控制调节阀12的开关实现注水。
轮注参数需要改变时，从油管向配注器内投放设置好的电子标签，电控单元C1上具有能够读取电子标签的阅读器，阅读器读取电子标签的信息，并存储，更改了轮注参数，从而达到注水的配注目标，监测单元C5内部集成有一个温度传感器和两个压力传感器，可以监测当前层段的环境温度、油管内（嘴前）压力、油套环空间（嘴后）压力，同时控制系统可监测阀咀调节过程中的调节电流、电压等参数，并通过存储模块将所有监测数据进行存储，待设备起井后可由地面设备进行读取及回放。
本发明的这种轮注智能配注器自动按照预置轮注周期执行动作，实现注水层交替注水的自动切换，除实现了自动开关功能外，还具有温度、压力、调节电流、电压等多参数监测及存储功能，系统采用超低功耗电源管理模块，实现在有限的电池容量内，提供最长的有效工作寿命，有效使用寿命可达3年以上，配注器的验封周期以及轮注周期均可根据不同配注需求进行调整，可满足不同注水井的轮注需求。
实施例2：
在实施例1的基础上，如图2所示，所述的配注器内部为中空的注水通道，水从油管注入到配注器的注水通道，在控制模块的调节下，调节阀12按预设周期开关，水从调节腔体3下部的开口注入到各地层，配注器外部包括从上至下依次连接的上接头体11、连接体5、中心管4、下接头体1，所述连接体5外部从上至下依次套有壳体一9、壳体二7、壳体三6。
所述电控单元C1和供电单元C2设于壳体一9内，电控单元C1和供电单元C2之间通过连接件8连接，连接件8是过渡连接作用，便于各单元电路的排布。。
所述驱动单元C3设于壳体二7内，所述开关控制单元C4设于壳体三6内，所述监测单元C5设于调节腔体3内。
实施例3：
在实施例2的基础上，如图2所示，进一步的，为了密封壳体一9，所述所述壳体一9上端设有上端帽10。为了密封调节腔体3，所述调节腔体3下端设有下端帽2。
所述下端帽2与调节腔体3、调节腔体3与连接体上层5、连接体5与壳体三6、壳体三6与壳体二7、壳体二7与过渡件8、过渡件8与壳体一9、壳体一9与上端帽10、上端帽10与上接头体11均是通过插接的方式连接。
所述下端帽2与调节腔体3、调节腔体3与连接体5、连接体5与壳体三6、壳体三6与壳体二7、壳体二7与过渡件8、过渡件8与壳体一9、壳体一9与上端帽10、上端帽10与上接头体11之间分别采用O型密封圈实现径向高压密封。
所述下接头体1与中心管4、上接头体11与连接体5均是采用内外螺纹的方式连接。
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 (1)
1.一种轮注智能配注器，包括串接在油管上的配注器，配注器内中心管（4）外侧套有调节腔体（3），调节腔体（3）下部设有开口，开口处装有调节阀（12），其特征在于：所述配注器的壳体内还安装有用于控制调节阀（12）开闭的控制模块，控制模块还与地面的控制器（13）电连接，所述控制模块还至少包括一个能够识别电子标签的阅读器；所述控制模块包括电连接的电控单元C1、供电单元C2、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5，所述电控单元C1、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5均与供电单元C2电连接，电控单元C1、驱动单元C3、开关控制单元C4和监测单元C5还电连接于地面的控制器（13）；
所述电控单元C1和供电单元C2设于壳体一（9）内，电控单元C1和供电单元C2之间通过连接件（8）连接；
所述驱动单元C3设于壳体二（7）内，所述开关控制单元C4设于壳体三（6）内，所述监测单元C5设于调节腔体（3）内；
所述的配注器内部为中空的注水通道，配注器外部包括从上至下依次连接的上接头体（11）、连接体（5）、中心管（4）、下接头体（1），所述连接体（5）外部从上至下依次套有壳体一（9）、壳体二（7）、壳体三（6）；
所述壳体一（9）上端设有上端帽（10），所述调节腔体（3）下端设有下端帽（2）；
所述电控单元C1用于预置配注器的轮注参数，电控单元C1还设有更改配注器轮注参数的阅读器；
所述供电单元C2为电源，给该配注器的控制模块进行供电；
所述驱动单元C3为电机，带动开关控制单元C4控制调节阀（12）的开关实现注水；
所述监测单元C5用于读取和存储流量、压力、温度的数据；
工作原理：配注器的控制模块与地面的控制器电连接，控制器为计算机，在电控单元C1设置配注器轮注参数，将该配注器下入井中，供电单元C2为电源，给该配注器的控制模块进行供电，所述驱动单元C3为电机，带动开关控制单元C4控制调节阀的开关实现注水；
轮注参数需要改变时，从油管向配注器内投放设置好的电子标签，电控单元C1上具有能够读取电子标签的阅读器，阅读器读取电子标签的信息，并存储，更改了轮注参数，从而达到注水的配注目标，监测单元C5内部集成有一个温度传感器和两个压力传感器，监测当前层段的环境温度、油管内压力、油套环空间压力，同时控制系统可监测阀咀调节过程中的调节电流、电压的参数，并通过存储模块将所有监测数据进行存储，待设备起井后可由地面设备进行读取及回放。
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