CN107304669A - 一种配水器的改进方法及智能配水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配水器的改进方法及智能配水器，该配水器由上至下包括上接头、配水壳体和下接头三部分组成；该方法保留现有配水器两端上接头和下接头的螺纹接口尺寸以及配水器的中心通道尺寸不变，仅对上下接头之间的配水壳体进行改进，以实现与现有配水器的无缝互换；所述配水壳体内集成有注水压力检测装置、地层压力检测装置、流量检测装置、注水量调节装置、温度传感器和电路板；通过电路板将注水压力检测装置、地层压力检测装置、流量检测装置和温度传感器测得的流量、温度、压力等参数信息转换成数字信号由电缆从油管与套管间的环空连接到地面的计算机，计算机根据配注要求，控制井下注水量调节装置进行流量调节，实现配注要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种配水器的改进方法及智能配水器，属于井下仪器技术领域。
背景技术
油田开采到中、后期后，一般采用向地层注水或者注聚合物驱油的方式来保证原油产量。注水井一般分多个层位，精确控制各层注水量是保证产出的关键。目前油田主要采用直读式验封装置下入井中对各个层位进行验封，采用直读式水量调节装置下入井中对各层注水量进行调节；通过直读式仪器测量流量、温度、注水压力和地层压力。目前，在现有技术中的配水器不能满足进行实时验封、测调的需要，验封、测调需要试井车多次往返井场，多次下入仪器，测调时也需要反复调节各个层位才能满足配注要求。因此，现有技术中的验封、测调要耗费大量人力物力，效率低小，劳动强度大，且存在仪器井筒遇阻卡井等风险。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种配水器的改进方法及智能配水器，以实时及长期监测井下流量、温度、注水压力和地层压力等，并根据地面控制指令实现对流量自动控制，从而缓解测调力量不足，并解决测调效率低下、劳动强度高、井筒遇阻卡井等问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种配水器的改进方法为，该方法中的配水器由上至下包括上接头、配水壳体和下接头三部分组成；该方法保留现有配水器两端上接头和下接头的螺纹接口尺寸以及配水器的中心通道尺寸不变，仅对上下接头之间的配水壳体进行改进，以实现与现有配水器的无缝互换；所述配水壳体内集成有注水压力检测装置、地层压力检测装置、流量检测装置、注水量调节装置、温度传感器和电路板；通过电路板将注水压力检测装置、地层压力检测装置、流量检测装置和温度传感器测得的流量、温度、压力等参数信息转换成数字信号由电缆从油管与套管间的环空连接到地面的计算机，计算机根据配注要求，控制井下注水量调节装置进行流量调节，实现配注要求。
前述配水器的改进方法中，所述计算机与整个注水井系统连接构成集成网络，通过中央电脑实现智能化、自动化控制。
根据上述配水器的改进方法构成的本发明的一种智能配水器，包括由上至下依次连接的上接头、配水壳体和下接头；配水壳体为管状结构，配水壳体中心设有中心通道，配水壳体内集成有注水压力检测装置、地层压力检测装置、流量检测装置、注水量调节装置、温度传感器和电路板；电路板经安装在配水壳体外管壁电缆接口平台上的电缆接口与电缆连接。
前述智能配水器中，所述注水压力检测装置包括设在配水壳体管壁内的注水压力检测孔，注水压力检测孔为通孔；注水压力检测孔位于配水壳体管壁下端面的孔口安装有注水压力传感器，另一孔口与中心通道相通。
前述智能配水器中，所述地层压力检测装置包括设在配水壳体管壁内的地层压力检测孔，地层压力检测孔为通孔；地层压力检测孔位于配水壳体管壁下端面的孔口安装有地层压力传感器，另一孔口位于配水壳体外管壁上。
前述智能配水器中，所述流量检测装置包括设在配水壳体管壁内的流量检测孔，流量检测孔为通孔；流量检测孔一端位于配水壳体管壁下端面，另一端位于配水壳体管壁上端面，流量检测孔的两个孔口分别设有下流量感应头和上流量感应头；下流量感应头上方的流量检测孔孔壁设有与中心通道联通的下通孔；上流量感应头下方的流量检测孔孔壁设有与注水量调节孔联通的上通孔。
前述智能配水器中，所述注水量调节装置包括注水量调节孔，注水量调节孔为盲孔，注水量调节孔的孔底与上通孔相通，注水量调节孔的孔口位于配水壳体管壁下端面；注水量调节孔内设有注水量调节芯，注水量调节芯处的注水量调节孔孔壁上设有注水孔。
前述智能配水器中，所述配水壳体的管壁内设有电路板安装腔，电路板安装腔的腔口位于电路板安装腔内设有电路板和温度传感器；电路板安装腔位于配水壳体管壁下端面靠近电缆接口一侧。
前述智能配水器中，所述配水壳体管壁的上端面和下端面均设有密封槽，密封槽内设有端面密封圈；所述注水压力检测孔、地层压力检测孔、流量检测孔、注水量调节孔和电路板安装腔的孔口和腔口均位于端面密封圈外侧。
由于采用了上诉技术方案，本发明与现有技术相比，本发明可根据需要，实时提供井下流量、温度、注水压力和地层压力等参数；并根据地面的控制指令实现对流量的自动调控，全自动测调及验封，实现测调自动化智能化。本发明能很好地兼容原配水器结构，并且不改变原管柱结构，不会影响其它测井、试井类仪器的使用。
附图说明，
图
1
是本发明的方法示意图；
图
2
是本发明的智能配水器的结构示意图；
图
3
是图
2
中
A
－
A
剖视图；
图
4
是图
2
中
B
－
B
剖视图；
图
5
是图
3
中
C
－
C
剖视图；
图
6
是图
1
中电缆与电缆接口处的局部放大图；
图
7
是地层压力检测装置示意图；
图
8
是配水壳体的结构示意图；
图
9
是图
8
另一方向的视图。
图中的标记为：
1
—上接头，
2
—配水壳体，
3
—下接头，
4
—中心通道，
5
—温度传感器，
6
—电路板，
7
—电缆，
8
—油管，
9
—套管，
10
—计算机，
11
—电缆接口平台，
12
—电缆接口，
13
—电路板安装腔，
14
—密封槽，
15
—端面密封圈，
20
—注水压力检测装置，
21-
注水压力检测孔，
22-
注水压力传感器，
30
—地层压力检测装置，
31
—地层压力检测孔，
32
—地层压力传感器，
40
—流量检测装置，
41
—流量检测孔，
42
—下流量感应头，
43
—上流量感应头，
44-
下通孔，
45-
上通孔，
50
—注水量调节装置，
51-
注水量调节孔，
52-
注水量调节芯，
53-
注水孔。
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。
本发明的一种配水器的改进方法，如图
1
所示：在该方法中，配水器由上至下包括上接头
1
、配水壳体
2
和下接头
3
三部分组成；该方法保留现有配水器两端上接头
1
和下接头
2
的螺纹接口尺寸以及配水器的中心通道
4
尺寸不变，仅对上下接头之间的配水壳体
2
进行改进，以实现与现有配水器的无缝互换；所述配水壳体
2
内集成有注水压力检测装置
20
、地层压力检测装置
30
、流量检测装置
40
、注水量调节装置
50
、温度传感器
5
和电路板
6
；通过电路板
6
将注水压力检测装置
20
、地层压力检测装置
30
、流量检测装置
40
和温度传感器
5
测得的流量、温度、压力等参数信息转换成数字信号由电缆
7
从油管
8
与套管
9
间的环空连接到地面的计算机
10
，计算机
10
根据配注要求，控制井下注水量调节装置
50
进行流量调节，实现配注要求。计算机
10
可与整个注水井系统连接构成集成网络，通过中央电脑实现智能化、自动化控制。
根据上述配水器的改进方法构成的本发明的一种智能配水器，如图
2-9
所示，包括由上至下依次连接的上接头
1
、配水壳体
2
和下接头
3
；配水壳体
2
为管状结构，配水壳体
2
中心设有中心通道
4
，配水壳体
2
内集成有注水压力检测装置
20
（见图
2
）、地层压力检测装置
30
（见图
7
）、流量检测装置
40
（见图
5
）、注水量调节装置
50
（见图
5
）、温度传感器
5
和电路板
6
（见图
4
和图
8
）；电路板
6
经安装在配水壳体
2
外管壁电缆接口平台
11
上的电缆接口
12
与电缆
7
连接（见图
6
）。注水压力检测装置
20
包括设在配水壳体
2
管壁内的注水压力检测孔
21
，注水压力检测孔
21
为通孔；注水压力检测孔
21
位于配水壳体
2
管壁下端面的孔口安装有注水压力传感器
22
，另一孔口与中心通道
4
相通。地层压力检测装置
30
包括设在配水壳体
2
管壁内的地层压力检测孔
31
，地层压力检测孔
31
为通孔；地层压力检测孔
31
位于配水壳体
2
管壁下端面的孔口安装有地层压力传感器
32
，另一孔口位于配水壳体
2
外管壁上。流量检测装置
40
如图
5
所示，图中箭头表示水流方向。包括设在配水壳体
2
管壁内的流量检测孔
41
，流量检测孔
41
为通孔；流量检测孔
41
一端位于配水壳体
2
管壁下端面，另一端位于配水壳体
2
管壁上端面，流量检测孔
41
的两个孔口分别设有下流量感应头
42
和上流量感应头
43
；下流量感应头
42
上方的流量检测孔
41
孔壁设有与中心通道
4
联通的下通孔
44
；上流量感应头
43
下方的流量检测孔
40
孔壁设有与注水量调节孔
51
联通的上通孔
45
。注水量调节装置
50
包括注水量调节孔
51
，注水量调节孔
51
为盲孔，注水量调节孔
51
的孔底与上通孔
45
相通，注水量调节孔
51
的孔口位于配水壳体
2
管壁下端面；注水量调节孔
51
内设有注水量调节芯
52
，注水量调节芯
52
处的注水量调节孔
51
孔壁上设有注水孔
53
。配水壳体
2
的管壁内设有电路板安装腔
13
，电路板安装腔
13
的腔口位于电路板安装腔
13
内设有电路板
6
和温度传感器
5
；电路板安装腔
13
位于配水壳体
2
管壁下端面靠近电缆接口
12
一侧。配水壳体
2
管壁的上端面和下端面均设有密封槽
14
，密封槽
14
内设有端面密封圈
15
；所述注水压力检测孔
21
、地层压力检测孔
31
、流量检测孔
41
、注水量调节孔
51
和电路板安装腔
13
的孔口和腔口均位于端面密封圈
15
外侧。
实施例，
如图
1-9
所示，本例不改变油田现有管柱结构，用智能配水器替代油田现使用的配水器。智能配水器两端螺纹接口尺寸与现使用配水器相同，可实现与油管
8
的连接；智能配水器的中心通道
4
与现使用配水器中心通道尺寸相同，作为其它测井试井类仪器通过的通道，保证与现有配水器的兼容性。在智能配水器的壳体内设有流量检测装置
40
、注水量调节装置
50
、温度传感器
5
、注水压力传感器
22
和地层压力传感器
32
；所有传感器测得的流量、温度、压力等参数信息经过智能配水器内电路板
6
处理后转换为数字信号，通过电缆
7
传输，电缆
7
既传送数据也为井下智能配水器供电，电缆
7
从油管
8
与套管
9
间的环空连接到地面。数字信号输入计算机
10
，即可实时显示井下流量、温度、注水压力和地层压力等参数。根据注水压力和地层压力进行验封判断。根据配注要求，在地面计算机
10
中输入指令，可控制操作井下注水量调节装置
50
进行流量调节，实现配注要求。整个注水井系统还可以集成网络，通过中央电脑自动化控制，实现智能化。
Claims (9)
1. 一种配水器的改进方法，其特征在于：该配水器由上至下包括上接头、配水壳体和下接头三部分组成；该方法保留现有配水器两端上接头和下接头的螺纹接口尺寸以及配水器的中心通道尺寸不变，仅对上下接头之间的配水壳体进行改进，以实现与现有配水器的无缝互换；所述配水壳体内集成有注水压力检测装置、地层压力检测装置、流量检测装置、注水量调节装置、温度传感器和电路板；通过电路板将注水压力检测装置、地层压力检测装置、流量检测装置和温度传感器测得的流量、温度、压力等参数信息转换成数字信号由电缆从油管与套管间的环空连接到地面的计算机，计算机根据配注要求，控制井下注水量调节装置进行流量调节，实现配注要求。
2.根据权利要求1所述配水器的改进方法，其特征在于：所述计算机与整个注水井系统连接构成集成网络，通过中央电脑实现智能化、自动化控制。
3.一种根据权利要求1或2所述配水器的改进方法构成的智能配水器，包括由上至下依次连接的上接头（1）、配水壳体（2）和下接头（3）；其特征在于：配水壳体（2）为管状结构，配水壳体（2）中心设有中心通道（4），配水壳体（2）内集成有注水压力检测装置（20）、地层压力检测装置（30）、流量检测装置（40）、注水量调节装置（50）、温度传感器（5）和电路板（6）；电路板（6）经安装在配水壳体（2）外管壁电缆接口平台（11）上的电缆接口（12）与电缆（7）连接。
4.根据权利要求3所述智能配水器，其特征在于：所述注水压力检测装置（20）包括设在配水壳体（2）管壁内的注水压力检测孔（21），注水压力检测孔（21）为通孔；注水压力检测孔（21）位于配水壳体（2）管壁下端面的孔口安装有注水压力传感器（22），另一孔口与中心通道（4）相通。
5.根据权利要求4所述智能配水器，其特征在于：所述地层压力检测装置（30）包括设在配水壳体（2）管壁内的地层压力检测孔（31），地层压力检测孔（31）为通孔；地层压力检测孔（31）位于配水壳体（2）管壁下端面的孔口安装有地层压力传感器（32），另一孔口位于配水壳体（2）外管壁上。
6.根据权利要求5所述智能配水器，其特征在于：所述流量检测装置（40）包括设在配水壳体（2）管壁内的流量检测孔（41），流量检测孔（41）为通孔；流量检测孔（41）一端位于配水壳体（2）管壁下端面，另一端位于配水壳体（2）管壁上端面，流量检测孔（41）的两个孔口分别设有下流量感应头（42）和上流量感应头（43）；下流量感应头（42）上方的流量检测孔（41）孔壁设有与中心通道（4）联通的下通孔（44）；上流量感应头（43）下方的流量检测孔（40）孔壁设有与注水量调节孔（51）联通的上通孔（45）。
7.根据权利要求6所述智能配水器，其特征在于：所述注水量调节装置（50）包括注水量调节孔（51），注水量调节孔（51）为盲孔，注水量调节孔（51）的孔底与上通孔（45）相通，注水量调节孔（51）的孔口位于配水壳体（2）管壁下端面；注水量调节孔（51）内设有注水量调节芯（52），注水量调节芯（52）处的注水量调节孔（51）孔壁上设有注水孔（53）。
8.根据权利要求7所述智能配水器，其特征在于：所述配水壳体（2）的管壁内设有电路板安装腔（13），电路板安装腔（13）的腔口位于电路板安装腔（13）内设有电路板（6）和温度传感器（5）；电路板安装腔（13）位于配水壳体（2）管壁下端面靠近电缆接口（12）一侧。
9.根据权利要求8所述智能配水器，其特征在于：所述配水壳体（2）管壁的上端面和下端面均设有密封槽（14），密封槽（14）内设有端面密封圈（15）；所述注水压力检测孔（21）、地层压力检测孔（31）、流量检测孔（41）、注水量调节孔（51）和电路板安装腔（13）的孔口和腔口均位于端面密封圈（15）外侧。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201610232993.4A Pending CN107304669A (zh) | 2016-04-15 | 2016-04-15 | 一种配水器的改进方法及智能配水器 |
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