CN110107265B - 智能配水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及精细化注水装置技术领域，是一种智能配水器。包括外护套、流量测量总成、配水调节总成和主体电器总成，外护套的上部内侧设有流量测量总成。本发明结构合理，通过配水调节总成可实现分流，通过流量测量总成的设置可获取注水主通道的流量数据，通过配水测量元件可获取配水器内外两个压力（主水流压力和分水流压力），从而可实现井下环境数据的实时采集，以便能精确测算调节需求，并通过地面控制设备发送控制指令，调节驱动装置的设置能实时执行地面控制设备的控制指令，并实现对配水通道的流量调节和启闭，完成智能的精细化注水作业，具有操作简单方便，智能化程度高，精细化注水调节精确的特点。

Description

智能配水器

技术领域

本发明涉及精细化注水装置技术领域，是一种智能配水器。

背景技术

精细化（分层）注水是解决油藏三大矛盾、保持油田稳产、获得较高采收率的最直接、有效期最长和综合成本最低的基本措施，是油田开发稳产增效的基础。但是，目前国内分层注水工艺的测调技术都是采用钢丝或电缆传输的方法将测调仪器下入井下瞬时测调分层注水量，当注水压力或地层压力发生变化引起注水量发生改变时，不能实时监测和调控，使实际分层注水合格率较低、注水驱替效率较低，无法满足油田精细化注水的实际需要。

发明内容

本发明提供了一种智能配水器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有精细化注水设备存在的不能调控，无法满足精细化注水需求的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种智能配水器，包括外护套、流量测量总成、配水调节总成和主体电器总成，外护套的上部内侧设有流量测量总成，流量测量总成的中部设有上下贯通的注水主通道，流量测量总成包括能测量注水主通道内侧流量的流量测量元件；外护套的下部内侧与配水调节总成的上部外侧固定安装在一起，所述配水调节总成的中部设有上下贯通的过液通道，配水调节总成上设有能与过液通道连通的配水通道，配水通道的出口位于配水调节总成外侧，配水调节总成包括调节组件和配水测量元件，调节组件能通过扭矩作用力实现对配水通道的流量调节和启闭，配水测量元件能测量过液通道内侧压力和配水通道出口压力；流量测量总成与配水调节总成之间固定安装有位于外护套内的主体电器总成，主体电器总成的中部设有能连通注水主通道和过液通道的电器通道，主体电器总成包括调节驱动装置、电源组件和信号收发元件，所述调节驱动装置能向调节组件传递扭矩，调节驱动装置、流量测量元件、配水测量元件分别与信号收发元件的各个接线端电连接在一起，信号收发元件、调节驱动装置、流量测量元件、配水测量元件分别与电源组件的各个供电接线端电连接在一起。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述主体电器总成还可包括主体电器短节，主体电器短节的中部设有能连通注水主通道和过液通道的电器通道，主体电器短节套装于外护套内，主体电器短节的上部与流量测量总成的下部固定安装在一起，主体电器短节的下部与配水调节总成的上部固定安装在一起，主体电器短节的中部外侧沿圆周方向设有主体外切槽，主体电器短节的上部和下部均设有能与主体外切槽相通的第二电缆通道，主体外切槽内安装有调节驱动装置、电源组件和信号收发元件，信号收发元件包括均安装于主体外切槽内的编解码电路板、发码电路板和井下控制芯片，井下控制芯片和发码电路板均与编解码电路板电连接在一起，调节驱动装置、流量测量元件和配水测量元件分别与井下控制芯片电连接在一起，编解码电路板、发码电路板和井下控制芯片分别与电源组件的各个供电接线端电连接在一起。

上述调节驱动装置可包括电机、减速器和角位移传感器，电机和减速器传动连接在一起，减速器的动力输出轴与调节组件的动力输入部传动连接在一起，减速器与能检测减速器动力输出轴角度变化量的角位移传感器连接在一起，角位移传感器与井下控制芯片电连接在一起，电源组件包括电源模块和电源电路板，电机、电源电路板分别与电源模块的各个供电端电连接在一起，编解码电路板、发码电路板、井下控制芯片、角位移传感器、流量测量元件、配水测量元件分别与电源电路板的各个供电接线端电连接在一起。

上述电机与电源模块之间可串联有电控开关，电控开关与井下控制芯片电连接在一起。

上述配水调节总成还可包括配水壳体，配水壳体的上部外侧设有配水环槽，外护套的下部内侧与配水环槽的上部外侧固定安装在一起，且外护套的下端座于配水环槽上，配水壳体上安装有配水测量元件，配水壳体上设有安装腔和上下贯通的过液通道，配水壳体上设有能将安装腔与过液通道连通的分流进水孔和能将安装腔与配水壳体外部连通的分流出水孔，分流进水孔、安装腔和分流出水孔共同形成配水通道；调节组件包括旋转架体、动水嘴片、静水嘴片和单向阀，安装腔内由上至下依次设有旋转架体、动水嘴片、静水嘴片和单向阀，旋转架体上设有开口向下的第一盲道，旋转架体上设有至少一个与第一盲道相通的旋架通孔，分流进水孔与旋架通孔位置对应且两者连通，旋转架体下部与动水嘴片限位安装在一起且两者能同步相对安装腔转动，动水嘴片上设有能与第一盲道相通的动通孔；单向阀顶部设有单向进口，单向阀的下部设有单向出口，分流出水孔与单向出口位置对应且两者连通，静水嘴片与单向阀上部限位安装在一起，静水嘴片上设有能与单向进口相通的静通孔，动水嘴片能封堵静通孔且能使动通孔能与静通孔相通；对应安装腔上方位置的配水壳体上设有与之相通的传动孔，传动孔内设有传动轴，传动轴的下端与旋转架体安装在一起且两者能同步转动，调节驱动装置的动力输出轴与传动轴的上端传动连接在一起。

上述单向阀可包括阀体、阀芯、弹簧和压帽，阀体的中部设有上下贯通的第二通道，第二通道的上端内侧设有内环台，内环台内侧形成单向进口，阀体的下部内侧固定安装有压帽，压帽的中部内侧设有开口向上的滑移槽，内环台与压帽之间设有位于阀体内侧的阀芯，阀芯包括阀杆和上窄下宽的圆台，圆台的底面中部与阀杆的顶端固定在一起，阀杆的下端套装在滑移槽的上部内侧且能沿滑移槽上下移动，圆台的顶面位于内环台内，圆台的底面位于内环台下方，且圆台的外侧面抵在内环台下端，对应圆台下方位置的阀体上设有单向出口，圆台与压帽之间设有套装在阀杆外侧的弹簧。

上述配水测量元件可包括外压传感器、内压传感器和温度探头，配水壳体上安装有探头能检测配水壳体外侧压力的外压传感器和探头能检测过液通道内侧压力的内压传感器，内压传感器位于分流进水孔的下方，外压传感器不高于分流出水孔，配水壳体上设有开口向外的工作槽，配水壳体上安装有探头位于工作槽内的温度探头，配水壳体上设有能将配水壳体上方与工作槽相通的过线通道，外压传感器、内压传感器和温度探头分别与信号收发元件的各个接线端以及电源组件的各个供电接线端电连接在一起。

上述对应安装腔位置的配水壳体上可设有上下贯通的安装通道，安装通道的上部内侧设有传动环台，传动环台内孔形成传动孔，对应传动环台内侧位置的旋转架体的顶部设有能传递扭矩的传动凸台，传动轴的下端设有能与传动凸台适配的传动凹槽，传动凸台嵌入传动凹槽内，安装通道的下端内侧设有安装环槽，对应传动环台与安装环槽之间位置的安装通道内形成安装腔，旋转架体的上部抵在传动环台底部，安装环槽内固定安装有丝堵，丝堵与单向阀之间设有分别与两者贴合的弹性压垫。

上述旋转架体的上部外侧可设有外环槽，外环槽的顶面位于分流进水孔的上方，外环槽的底面位于分流进水孔的下方，旋架通孔位于外环槽的顶面与底面之间。

上述动水嘴片顶面可沿圆周间隔分布有多个上镶嵌槽，对应每个上镶嵌槽位置的旋转架体下部均设有嵌入对应上镶嵌槽内的上凸块，静水嘴片底面沿圆周间隔分布有多个下镶嵌槽，对应每个下镶嵌槽位置的单向阀上部均设有嵌入对应下镶嵌槽内的下凸块。

上述动（静）水嘴片可呈圆形，动通孔的轮廓线包括第一圆弧、第二圆弧和两个过渡圆弧，第一圆弧和第二圆弧均与动水嘴片同轴，第一圆弧和第二圆弧的两端均位置对应且每端均通过过渡圆弧平滑连接在一起，动水嘴片与静水嘴片结构相同且呈镜像对称分布，静通孔和动通孔的图形全等。

上述流量测量总成还可包括流量测量短节、绝缘中心管和磁屏蔽护套，外护套上部内侧安装有流量测量短节，流量测量短节的下端与主体电器总成的上端固定安装在一起，流量测量短节的中部设有上下贯通的流量中心孔，流量中心孔的下部内侧设有限位环台，流量中心孔的上部内侧套装有绝缘中心管，绝缘中心管的底面座于限位环台上，绝缘中心管的内侧与限位环台内侧共同形成上下贯通的注水主通道；对应绝缘中心管中部位置的流量测量短节上的沿圆周对称分布有两个扇环形窗，位于两个扇环形窗相邻端部之间位置的流量测量短节称为穿线骨架，对应每个穿线骨架中部位置的流量测量短节上均分布有上下贯通的第一电缆通道，每个扇环形窗内均分布有呈扇环形的磁屏蔽护套，每个磁屏蔽护套的两端分别与对应的穿线骨架的侧壁贴合；流量测量元件包括励磁体和测量电极，对应磁屏蔽护套与绝缘中心管之间位置的每个扇环形窗内均分布有两个励磁体，每个扇环形窗内的两个励磁体之间均设有测量电极，对应每个测量电极位置绝缘中心管上均设有电极通孔，测量电极的测量端套装于对应的电极通孔内，测量电极与信号收发元件电连接在一起。

本发明结构合理，构思巧妙，通过配水调节总成可实现分流，通过流量测量总成的设置可获取注水主通道的流量数据，通过配水测量元件可获取配水器内外两个压力（主水流压力和分水流压力），从而可实现井下环境数据的实时采集，以便能精确测算调节需求，并通过地面控制设备发送控制指令，调节驱动装置的设置能实时执行地面控制设备的控制指令，并实现对配水通道的流量调节和启闭，完成智能的精细化注水作业，具有操作简单方便，智能化程度高，精细化注水调节精确的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例使用状态下的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1在A-A处的剖视放大结构示意图。

附图3为附图1在B-B处的剖视放大结构示意图。

附图4为附图1在D处的局部放大结构示意图。

附图5为附图1在C-C处的剖视放大结构示意图。

附图6为附图1中动水嘴片的俯视放大结构示意图。

附图7为附图1的电路框图。

附图中的编码分别为：1为外护套，2为注水主通道，3为过液通道，4为电器通道，5为上接头，6为下接头，7为主体电器短节，8为编解码电路板，9为发码电路板，10为井下控制芯片，11为电机，12为减速器，13为角位移传感器，14为电源模块，15为电源电路板，16为电控开关，17为配水壳体，18为测量电极，19为分流进水孔，20为分流出水孔，21为旋转架体，22为动水嘴片，23为静水嘴片，24为第一盲道，25为旋架通孔，26为动通孔，27为单向进口，28为单向出口，29为静通孔，30为传动轴，31为阀体，32为弹簧，33为压帽，34为内环台，35为阀杆，36为圆台，37为滑移槽，38为外压传感器，39为内压传感器，40为温度探头，41为工作槽，42为过线通道，43为传动环台，44为传动凸台，45为丝堵，46为弹性压垫，47为外环槽，48为上镶嵌槽，49为第一圆弧，50为第二圆弧，51为过渡圆弧，52为流量测量短节，53为绝缘中心管，54为磁屏蔽护套，55为限位环台，56为穿线骨架，57为第一电缆通道，58为励磁体。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4、5、6、7所示，该智能配水器包括外护套1、流量测量总成、配水调节总成和主体电器总成，外护套1的上部内侧设有流量测量总成，流量测量总成的中部设有上下贯通的注水主通道2，流量测量总成包括能测量注水主通道2内侧流量的流量测量元件；外护套1的下部内侧与配水调节总成的上部外侧固定安装在一起，所述配水调节总成的中部设有上下贯通的过液通道3，配水调节总成上设有能与过液通道3连通的配水通道，配水通道的出口位于配水调节总成外侧，配水调节总成包括调节组件和配水测量元件，调节组件能通过扭矩作用力实现对配水通道的流量调节和启闭，配水测量元件能测量过液通道3内侧压力和配水通道出口压力；流量测量总成与配水调节总成之间固定安装有位于外护套1内的主体电器总成，主体电器总成的中部设有能连通注水主通道2和过液通道3的电器通道4，主体电器总成包括调节驱动装置、电源组件和信号收发元件，所述调节驱动装置能向调节组件传递扭矩，调节驱动装置、流量测量元件、配水测量元件分别与信号收发元件的各个接线端电连接在一起，信号收发元件、调节驱动装置、流量测量元件、配水测量元件分别与电源组件的各个供电接线端电连接在一起。

本发明可用于智能配水调节作业，尤其能适用于井下分层注水作业；使用过程中，可将本发明连接在管串中，并下入井内预设位置，使信号收发元件通过入井电缆与位于地上的地面控制设备电连接在一起，所述入井电缆和地面控制设备均可采用现有公知技术，使过液通道3和配水通道的出口分别与不同的油层连通，然后可向管串的中部通道注水，信号收发元件可将监测到的环境信号（包括但不限于注水主通道2内侧的流量信号、过液通道3内侧压力信号和配水通道出口压力信号等）通过入井电缆发送给地面控制设备，还可将地面控制设备的控制命令发送给调节驱动装置，实现调节驱动装置对调节组件的控制调节，实现对配水通道的流量调节和启闭，当配水通道呈开启状态时，进入过液通道3内的流体将通过配水通道分流，完成分层注水，地面控制设备可通过其获取的井下环境信号进行测算，通过人工或自动化的方式向调节驱动装置发出相应的调节指令，实现对配水通道流量的实时调节，完成分层注水的精细化注水作业；本发明结构合理，构思巧妙，通过配水调节总成可实现分流，通过流量测量总成的设置可获取注水主通道2的流量数据，通过配水测量元件可获取配水器内外两个压力（主水流压力和分水流压力），从而可实现井下环境数据的实时采集，以便能精确测算调节需求，并通过地面控制设备发送控制指令，调节驱动装置的设置能实时执行地面控制设备的控制指令，并实现对配水通道的流量调节和启闭，完成智能的精细化注水作业，具有操作简单方便，智能化程度高，精细化注水调节精确的特点。根据需求，流量测量总成的上部可固定安装有上接头5，配水调节总成的下部可固定安装有下接头6，由此可便于本发明连接入管串中。

可根据实际需要，对上述智能配水器作进一步优化或/和改进：

如附图1、3、7所示，主体电器总成还包括主体电器短节7，主体电器短节7的中部设有能连通注水主通道2和过液通道3的电器通道4，主体电器短节7套装于外护套1内，主体电器短节7的上部与流量测量总成的下部固定安装在一起，主体电器短节7的下部与配水调节总成的上部固定安装在一起，主体电器短节7的中部外侧沿圆周方向设有主体外切槽，主体电器短节7的上部和下部均设有能与主体外切槽相通的第二电缆通道，主体外切槽内安装有调节驱动装置、电源组件和信号收发元件，信号收发元件包括均安装于主体外切槽内的编解码电路板8、发码电路板9和井下控制芯片10，井下控制芯片10和发码电路板9均与编解码电路板8电连接在一起，调节驱动装置、流量测量元件和配水测量元件分别与井下控制芯片10电连接在一起，编解码电路板8、发码电路板9和井下控制芯片10分别与电源组件的各个供电接线端电连接在一起。使用过程中，可通过现有公知的入井单芯电缆与本发明的编解码电路板8、发码电路板9和电源组件电连接在一起，可通过入井单芯电缆向电源组件供电，并使入井单芯电缆与与位于地上的地面控制设备电连接在一起；使用时，井下控制芯片10能接收到调节驱动装置、流量测量元件和配水测量元件的测量信号，还可将与各个测量信号相应的ID信息与测量信号同步打包发送给编解码电路板8并经其编码后通过发码电路板9和入井单芯电缆传递给地面控制设备，地面控制设备可将接收到的测量信号进行测算并通过入井单芯电缆将控制指令经编解码电路板8发送给井下控制芯片10，井下控制芯片10能将控制指令发送给调节驱动装置，由此可通过调节驱动装置向调节组件传递扭矩，实现对配水通道的流量调节和启闭；第二电缆通道的设置，可便于将导线从主体电器短节7的上方和下方穿入主体外切槽内，并与位于主体外切槽内的相应元件电连接在一起。根据需求，对应主体外切槽位置的主体电器短节7的截面可呈正六边形，由此可便于编解码电路板8、发码电路板9、井下控制芯片10、调节驱动装置和电源组件的安装；主体电器短节7的下端与配水调节总成的上端之间可设有密封圈。

如附图1、3、7所示，调节驱动装置包括电机11、减速器12和角位移传感器13，电机11和减速器12传动连接在一起，减速器12的动力输出轴与调节组件的动力输入部传动连接在一起，减速器12与能检测减速器12动力输出轴角度变化量的角位移传感器13连接在一起，角位移传感器13与井下控制芯片10电连接在一起，电源组件包括电源模块14和电源电路板15，电机11、电源电路板15分别与电源模块14的各个供电端电连接在一起，编解码电路板8、发码电路板9、井下控制芯片10、角位移传感器13、流量测量元件、配水测量元件分别与电源电路板15的各个供电接线端电连接在一起。由此可通过电机11和减速器12向调节组件传递扭矩，角位移传感器13的设置能实时监测减速器12动力输出轴的角度变化量，并将其检测信号发送给井下控制芯片10，电源模块14可分别为电机11和电源电路板15供电，电源电路板15可分别为编解码电路板8、发码电路板9、井下控制芯片10、角位移传感器13、流量测量元件、配水测量元件供电。

如附图1、3、7所示，电机11与电源模块14之间串联有电控开关16，电控开关16与井下控制芯片10电连接在一起。在使用时，还可将角位移传感器13在采集减速器12动力输出轴的角度变化量时用作电机11的行程开关，当井下控制芯片10接收到角位移传感器13的极限角位移信号时（即减速器12动力输出轴的正反极限位置时），可向电控开关16发送断开信号，由此可对电机11形成保护。根据需求，电控开关16可与角位移传感器13分体设置或一体设置。

如附图1、4、5、6所示，配水调节总成还包括配水壳体17，配水壳体17的上部外侧设有配水环槽，外护套1的下部内侧与配水环槽的上部外侧固定安装在一起，且外护套1的下端座于配水环槽上，配水壳体17上安装有配水测量元件，配水壳体17上设有安装腔和上下贯通的过液通道3，配水壳体17上设有能将安装腔与过液通道3连通的分流进水孔19和能将安装腔与配水壳体17外部连通的分流出水孔20，分流进水孔19、安装腔和分流出水孔20共同形成配水通道；调节组件包括旋转架体21、动水嘴片22、静水嘴片23和单向阀，安装腔内由上至下依次设有旋转架体21、动水嘴片22、静水嘴片23和单向阀，旋转架体21上设有开口向下的第一盲道24，旋转架体21上设有至少一个与第一盲道24相通的旋架通孔25，分流进水孔19与旋架通孔25位置对应且两者连通，旋转架体21下部与动水嘴片22限位安装在一起且两者能同步相对安装腔转动，动水嘴片22上设有能与第一盲道24相通的动通孔26；单向阀顶部设有单向进口27，单向阀的下部设有单向出口28，分流出水孔20与单向出口28位置对应且两者连通，静水嘴片23与单向阀上部限位安装在一起，静水嘴片23上设有能与单向进口27相通的静通孔29，动水嘴片22能封堵静通孔29且能使动通孔26能与静通孔29相通；对应安装腔上方位置的配水壳体17上设有与之相通的传动孔，传动孔内设有传动轴30，传动轴30的下端与旋转架体21安装在一起且两者能同步转动，调节驱动装置的动力输出轴与传动轴30的上端传动连接在一起。使用时，可通过调节驱动装置带动旋转架体21转动，旋转架体21转动将带动动水嘴片22旋转，从而调节动通孔26与静通孔29的相对位置，在此过程中，当动通孔26与静通孔29完全错位时，可实现动水嘴片22对静通孔29的封堵，当动通孔26与静通孔29连通时，分流进水孔19可通过旋架通孔25、第一盲道24、动通孔26、静通孔29和单向阀实现与分流出水孔20的连通，由此可在液体进入过液通道3后，通过配水通道分流；通过动水嘴片22和静水嘴片23的设置，可随着旋转架体21的角度变化调节动通孔26和静通孔29的连通面积，实现配水通道的流量调节和关闭，还可通过地面控制设备对调节驱动装置的控制实现配水通道的流量调节和关闭的智能化作业，使本发明能适用于智能配水调节作业，尤其能适用于精细化注水作业。根据需求，第一盲道24的下部可呈上窄下宽的喇叭口形；传动轴30也可与旋转架体21一体设置。

如附图1、4、5所示，单向阀包括阀体31、阀芯、弹簧32和压帽33，阀体31的中部设有上下贯通的第二通道，第二通道的上端内侧设有内环台34，内环台34内侧形成单向进口27，阀体31的下部内侧固定安装有压帽33，压帽33的中部内侧设有开口向上的滑移槽37，内环台34与压帽33之间设有位于阀体31内侧的阀芯，阀芯包括阀杆35和上窄下宽的圆台36，圆台36的底面中部与阀杆35的顶端固定在一起，阀杆35的下端套装在滑移槽37的上部内侧且能沿滑移槽37上下移动，圆台36的顶面位于内环台34内，圆台36的底面位于内环台34下方，且圆台36的外侧面抵在内环台34下端，对应圆台36下方位置的阀体31上设有单向出口28，圆台36与压帽33之间设有套装在阀杆35外侧的弹簧32。使用时，流体从单向进口27进入内环台34中，并作用于圆台36，圆台36将在流体的作用下下行并压缩弹簧32，从而使单向进口27与单向出口28通过第二通道连通；当注水井关井（或其他原因停注）导致配水器内压（即油管压力）低于外压（地层压力）时，在弹簧32和地层压力的共同作用下，圆台36将上行并封堵单向进口27，从而使得地层流体不会返吐到井筒，即防返吐，由此可实现单向阀的单向流动功能。根据需求，当阀芯下行至下端极限位置时，圆台36应仍位于单向出口28上方；由此可在液体通过分流出水孔20进入第二通道时，能使其作用于圆台36的底部，助力其快速复位，以关闭单向进口27，从而增强反流效果。根据需求，内环台34的上部内侧可呈上宽下窄的的喇叭口形。

如附图1、4、5、7所示，配水测量元件包括外压传感器38、内压传感器39和温度探头40，配水壳体17上安装有探头能检测配水壳体17外侧压力的外压传感器38和探头能检测过液通道3内侧压力的内压传感器39，内压传感器39位于分流进水孔19的下方，外压传感器38不高于分流出水孔20，配水壳体17上设有开口向外的工作槽41，配水壳体17上安装有探头位于工作槽41内的温度探头40，配水壳体17上设有能将配水壳体17上方与工作槽41相通的过线通道42，外压传感器38、内压传感器39和温度探头40分别与信号收发元件的各个接线端以及电源组件的各个供电接线端电连接在一起。由此可通过内压传感器39检测经分流进水孔19分流后位于过液通道3内剩余流体的压力，通过外压传感器38检测自分流出水孔20流出的流体压力，通过温度探头40检测环境温度，通过过线通道42连接入井单芯电缆；根据需求，过线通道42内可安装有导线密封插头；外压传感器38和内压传感器39均可采用现有公知技术，如压力传感器等；外压传感器38和内压传感器39可高度一致，由此可减小两者数据比例的误差；外压传感器38、内压传感器39和温度探头40可分别与井下控制芯片10的接线端以及电源电路板15的各个供电接线端电连接在一起。

如附图1、4、5所示，对应安装腔位置的配水壳体17上设有上下贯通的安装通道，安装通道的上部内侧设有传动环台43，传动环台43内孔形成传动孔，对应传动环台43内侧位置的旋转架体21的顶部设有能传递扭矩的传动凸台44，传动轴30的下端设有能与传动凸台44适配的传动凹槽，传动凸台44嵌入传动凹槽内，安装通道的下端内侧设有安装环槽，对应传动环台43与安装环槽之间位置的安装通道内形成安装腔，旋转架体21的上部抵在传动环台43底部，安装环槽内固定安装有丝堵45，丝堵45与单向阀之间设有分别与两者贴合的弹性压垫46。由此可通过传动环台43对旋转架体21实现限位，通过弹性压垫46和丝堵45对单向阀实现限位，另外，弹性压垫46的设置可对单向阀起到缓冲作用，增强其稳定性。根据需求，所述传动凸台44的截面可为现有公知形状，如一字形或十字形或四方形等。

如附图1、4、5所示，旋转架体21的上部外侧设有外环槽47，外环槽47的顶面位于分流进水孔19的上方，外环槽47的底面位于分流进水孔19的下方，旋架通孔25位于外环槽47的顶面与底面之间。由此可确保旋转架体21在转动过程中，旋架通孔25始终能与分流进水孔19相通。根据需求，旋架通孔25可为长圆孔。

如附图1、4、6所示，动水嘴片22顶面沿圆周间隔分布有多个上镶嵌槽48，对应每个上镶嵌槽48位置的旋转架体21下部均设有嵌入对应上镶嵌槽48内的上凸块，静水嘴片23底面沿圆周间隔分布有多个下镶嵌槽，对应每个下镶嵌槽位置的单向阀上部均设有嵌入对应下镶嵌槽内的下凸块。由此可使动水嘴片22能与旋转架体21同步转动，可使单向阀与静水嘴片23限位连接。根据需求，上镶嵌槽48和下镶嵌槽的数量均可为三个。

如附图1、4、6所示，动水嘴片22呈圆形，动通孔26的轮廓线包括第一圆弧49、第二圆弧50和两个过渡圆弧51，第一圆弧49和第二圆弧50均与动水嘴片22同轴，第一圆弧49和第二圆弧50的两端均位置对应且每端均通过过渡圆弧51平滑连接在一起，动水嘴片22与静水嘴片23结构相同且呈镜像对称分布，静通孔29和动通孔26的图形全等。由此可便于用户的统一加工，将两个相同结构背靠背放置于安装腔内即可；通过对动通孔26的设置可使其与静通孔29的重合变化更加符合实际需求，使本发明的流量调节更加精确。

如附图1、2、7所示，流量测量总成还包括流量测量短节52、绝缘中心管53和磁屏蔽护套54，外护套1上部内侧安装有流量测量短节52，流量测量短节52的下端与主体电器总成的上端固定安装在一起，流量测量短节52的中部设有上下贯通的流量中心孔，流量中心孔的下部内侧设有限位环台55，流量中心孔的上部内侧套装有绝缘中心管53，绝缘中心管53的底面座于限位环台55上，绝缘中心管53的内侧与限位环台55内侧共同形成上下贯通的注水主通道2；对应绝缘中心管53中部位置的流量测量短节52上的沿圆周对称分布有两个扇环形窗，位于两个扇环形窗相邻端部之间位置的流量测量短节52称为穿线骨架56，对应每个穿线骨架56中部位置的流量测量短节52上均分布有上下贯通的第一电缆通道57，每个扇环形窗内均分布有呈扇环形的磁屏蔽护套54，每个磁屏蔽护套54的两端分别与对应的穿线骨架56的侧壁贴合；流量测量元件包括励磁体58和测量电极18，对应磁屏蔽护套54与绝缘中心管53之间位置的每个扇环形窗内均分布有两个励磁体58，每个扇环形窗内的两个励磁体58之间均设有测量电极18，对应每个测量电极18位置绝缘中心管53上均设有电极通孔，测量电极18的测量端套装于对应的电极通孔内，测量电极18与信号收发元件电连接在一起。使用时，可通过测量电极18对注水主通道2内的流量进行测量，测量数据可通过信号收发元件发送给地面，实现对注水主通道2内流量的数据获取，第一电缆通道57的设置可便于电连接线缆的安置。根据需求，流量测量短节52可套装于外护套1内，且对应磁屏蔽护套54上方和下方位置的流量测量短节52与外护套1之间均可分布有密封圈；两个测量电极18可沿圆周均匀分布；流量测量总成还可采用其它现有公知技术，流量测量短节52的下端与主体电器总成的上端可通过螺栓连接固定安装在一起且两者之间可设有密封圈；流量测量短节52的上端可固定安装有上接头5，两者可可通过螺栓连接固定安装在一起，且对应第一电缆通道57位置的上接头5上可设有接头电缆通道；流量测量短节52的下端与主体电器短节7的上端可可通过螺栓连接固定安装在一起且两者之间可设有密封圈；测量电极18可与井下控制芯片10的接线端电连接在一起。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (8)

1.一种智能配水器，其特征在于包括外护套、流量测量总成、配水调节总成和主体电器总成，外护套的上部内侧设有流量测量总成，流量测量总成的中部设有上下贯通的注水主通道，流量测量总成包括能测量注水主通道内侧流量的流量测量元件；外护套的下部内侧与配水调节总成的上部外侧固定安装在一起，所述配水调节总成的中部设有上下贯通的过液通道，配水调节总成上设有能与过液通道连通的配水通道，配水通道的出口位于配水调节总成外侧，配水调节总成包括调节组件和配水测量元件，调节组件能通过扭矩作用力实现对配水通道的流量调节和启闭，配水测量元件能测量过液通道内侧压力和配水通道出口压力；流量测量总成与配水调节总成之间固定安装有位于外护套内的主体电器总成，主体电器总成的中部设有能连通注水主通道和过液通道的电器通道，主体电器总成包括调节驱动装置、电源组件和信号收发元件，所述调节驱动装置能向调节组件传递扭矩，调节驱动装置、流量测量元件、配水测量元件分别与信号收发元件的各个接线端电连接在一起，信号收发元件、调节驱动装置、流量测量元件、配水测量元件分别与电源组件的各个供电接线端电连接在一起；

其中，主体电器总成还包括主体电器短节，主体电器短节的中部设有能连通注水主通道和过液通道的电器通道，主体电器短节套装于外护套内，主体电器短节的上部与流量测量总成的下部固定安装在一起，主体电器短节的下部与配水调节总成的上部固定安装在一起，主体电器短节的中部外侧沿圆周方向设有主体外切槽，主体电器短节的上部和下部均设有能与主体外切槽相通的第二电缆通道，主体外切槽内安装有调节驱动装置、电源组件和信号收发元件，信号收发元件包括均安装于主体外切槽内的编解码电路板、发码电路板和井下控制芯片，井下控制芯片和发码电路板均与编解码电路板电连接在一起，调节驱动装置、流量测量元件和配水测量元件分别与井下控制芯片电连接在一起，编解码电路板、发码电路板和井下控制芯片分别与电源组件的各个供电接线端电连接在一；调节驱动装置包括电机、减速器和角位移传感器，电机和减速器传动连接在一起，减速器的动力输出轴与调节组件的动力输入部传动连接在一起，减速器与能检测减速器动力输出轴角度变化量的角位移传感器连接在一起，角位移传感器与井下控制芯片电连接在一起，电源组件包括电源模块和电源电路板，电机、电源电路板分别与电源模块的各个供电端电连接在一起，编解码电路板、发码电路板、井下控制芯片、角位移传感器、流量测量元件、配水测量元件分别与电源电路板的各个供电接线端电连接在一起；电机与电源模块之间串联有电控开关，电控开关与井下控制芯片电连接在一起；配水调节总成还包括配水壳体，配水壳体的上部外侧设有配水环槽，外护套的下部内侧与配水环槽的上部外侧固定安装在一起，且外护套的下端座于配水环槽上，配水壳体上安装有配水测量元件，配水壳体上设有安装腔和上下贯通的过液通道，配水壳体上设有能将安装腔与过液通道连通的分流进水孔和能将安装腔与配水壳体外部连通的分流出水孔，分流进水孔、安装腔和分流出水孔共同形成配水通道；调节组件包括旋转架体、动水嘴片、静水嘴片和单向阀，安装腔内由上至下依次设有旋转架体、动水嘴片、静水嘴片和单向阀，旋转架体上设有开口向下的第一盲道，旋转架体上设有至少一个与第一盲道相通的旋架通孔，分流进水孔与旋架通孔位置对应且两者连通，旋转架体下部与动水嘴片限位安装在一起且两者能同步相对安装腔转动，动水嘴片上设有能与第一盲道相通的动通孔；单向阀顶部设有单向进口，单向阀的下部设有单向出口，分流出水孔与单向出口位置对应且两者连通，静水嘴片与单向阀上部限位安装在一起，静水嘴片上设有能与单向进口相通的静通孔，动水嘴片能封堵静通孔且能使动通孔能与静通孔相通；对应安装腔上方位置的配水壳体上设有与之相通的传动孔，传动孔内设有传动轴，传动轴的下端与旋转架体安装在一起且两者能同步转动，调节驱动装置的动力输出轴与传动轴的上端传动连接在一起。

2.根据权利要求1所述的智能配水器，其特征在于单向阀包括阀体、阀芯、弹簧和压帽，阀体的中部设有上下贯通的第二通道，第二通道的上端内侧设有内环台，内环台内侧形成单向进口，阀体的下部内侧固定安装有压帽，压帽的中部内侧设有开口向上的滑移槽，内环台与压帽之间设有位于阀体内侧的阀芯，阀芯包括阀杆和上窄下宽的圆台，圆台的底面中部与阀杆的顶端固定在一起，阀杆的下端套装在滑移槽的上部内侧且能沿滑移槽上下移动，圆台的顶面位于内环台内，圆台的底面位于内环台下方，且圆台的外侧面抵在内环台下端，对应圆台下方位置的阀体上设有单向出口，圆台与压帽之间设有套装在阀杆外侧的弹簧；或/和，配水测量元件包括外压传感器、内压传感器和温度探头，配水壳体上安装有探头能检测配水壳体外侧压力的外压传感器和探头能检测过液通道内侧压力的内压传感器，内压传感器位于分流进水孔的下方，外压传感器不高于分流出水孔，配水壳体上设有开口向外的工作槽，配水壳体上安装有探头位于工作槽内的温度探头，配水壳体上设有能将配水壳体上方与工作槽相通的过线通道，外压传感器、内压传感器和温度探头分别与信号收发元件的各个接线端以及电源组件的各个供电接线端电连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的智能配水器，其特征在于对应安装腔位置的配水壳体上设有上下贯通的安装通道，安装通道的上部内侧设有传动环台，传动环台内孔形成传动孔，对应传动环台内侧位置的旋转架体的顶部设有能传递扭矩的传动凸台，传动轴的下端设有能与传动凸台适配的传动凹槽，传动凸台嵌入传动凹槽内，安装通道的下端内侧设有安装环槽，对应传动环台与安装环槽之间位置的安装通道内形成安装腔，旋转架体的上部抵在传动环台底部，安装环槽内固定安装有丝堵，丝堵与单向阀之间设有分别与两者贴合的弹性压垫；或/和，旋转架体的上部外侧设有外环槽，外环槽的顶面位于分流进水孔的上方，外环槽的底面位于分流进水孔的下方，旋架通孔位于外环槽的顶面与底面之间。

4.根据权利要求1或2所述的智能配水器，其特征在于动水嘴片顶面沿圆周间隔分布有多个上镶嵌槽，对应每个上镶嵌槽位置的旋转架体下部均设有嵌入对应上镶嵌槽内的上凸块，静水嘴片底面沿圆周间隔分布有多个下镶嵌槽，对应每个下镶嵌槽位置的单向阀上部均设有嵌入对应下镶嵌槽内的下凸块；或/和，动水嘴片呈圆形，动通孔的轮廓线包括第一圆弧、第二圆弧和两个过渡圆弧，第一圆弧和第二圆弧均与动水嘴片同轴，第一圆弧和第二圆弧的两端均位置对应且每端均通过过渡圆弧平滑连接在一起，动水嘴片与静水嘴片结构相同且呈镜像对称分布，静通孔和动通孔的图形全等。

5.根据权利要求3所述的智能配水器，其特征在于动水嘴片顶面沿圆周间隔分布有多个上镶嵌槽，对应每个上镶嵌槽位置的旋转架体下部均设有嵌入对应上镶嵌槽内的上凸块，静水嘴片底面沿圆周间隔分布有多个下镶嵌槽，对应每个下镶嵌槽位置的单向阀上部均设有嵌入对应下镶嵌槽内的下凸块；或/和，动水嘴片呈圆形，动通孔的轮廓线包括第一圆弧、第二圆弧和两个过渡圆弧，第一圆弧和第二圆弧均与动水嘴片同轴，第一圆弧和第二圆弧的两端均位置对应且每端均通过过渡圆弧平滑连接在一起，动水嘴片与静水嘴片结构相同且呈镜像对称分布，静通孔和动通孔的图形全等。

6.根据权利要求1或2或5所述的智能配水器，其特征在于流量测量总成还包括流量测量短节、绝缘中心管和磁屏蔽护套，外护套上部内侧安装有流量测量短节，流量测量短节的下端与主体电器总成的上端固定安装在一起，流量测量短节的中部设有上下贯通的流量中心孔，流量中心孔的下部内侧设有限位环台，流量中心孔的上部内侧套装有绝缘中心管，绝缘中心管的底面座于限位环台上，绝缘中心管的内侧与限位环台内侧共同形成上下贯通的注水主通道；对应绝缘中心管中部位置的流量测量短节上的沿圆周对称分布有两个扇环形窗，位于两个扇环形窗相邻端部之间位置的流量测量短节称为穿线骨架，对应每个穿线骨架中部位置的流量测量短节上均分布有上下贯通的第一电缆通道，每个扇环形窗内均分布有呈扇环形的磁屏蔽护套，每个磁屏蔽护套的两端分别与对应的穿线骨架的侧壁贴合；流量测量元件包括励磁体和测量电极，对应磁屏蔽护套与绝缘中心管之间位置的每个扇环形窗内均分布有两个励磁体，每个扇环形窗内的两个励磁体之间均设有测量电极，对应每个测量电极位置绝缘中心管上均设有电极通孔，测量电极的测量端套装于对应的电极通孔内，测量电极与信号收发元件电连接在一起。

7.根据权利要求3所述的智能配水器，其特征在于流量测量总成还包括流量测量短节、绝缘中心管和磁屏蔽护套，外护套上部内侧安装有流量测量短节，流量测量短节的下端与主体电器总成的上端固定安装在一起，流量测量短节的中部设有上下贯通的流量中心孔，流量中心孔的下部内侧设有限位环台，流量中心孔的上部内侧套装有绝缘中心管，绝缘中心管的底面座于限位环台上，绝缘中心管的内侧与限位环台内侧共同形成上下贯通的注水主通道；对应绝缘中心管中部位置的流量测量短节上的沿圆周对称分布有两个扇环形窗，位于两个扇环形窗相邻端部之间位置的流量测量短节称为穿线骨架，对应每个穿线骨架中部位置的流量测量短节上均分布有上下贯通的第一电缆通道，每个扇环形窗内均分布有呈扇环形的磁屏蔽护套，每个磁屏蔽护套的两端分别与对应的穿线骨架的侧壁贴合；流量测量元件包括励磁体和测量电极，对应磁屏蔽护套与绝缘中心管之间位置的每个扇环形窗内均分布有两个励磁体，每个扇环形窗内的两个励磁体之间均设有测量电极，对应每个测量电极位置绝缘中心管上均设有电极通孔，测量电极的测量端套装于对应的电极通孔内，测量电极与信号收发元件电连接在一起。

8.根据权利要求4所述的智能配水器，其特征在于流量测量总成还包括流量测量短节、绝缘中心管和磁屏蔽护套，外护套上部内侧安装有流量测量短节，流量测量短节的下端与主体电器总成的上端固定安装在一起，流量测量短节的中部设有上下贯通的流量中心孔，流量中心孔的下部内侧设有限位环台，流量中心孔的上部内侧套装有绝缘中心管，绝缘中心管的底面座于限位环台上，绝缘中心管的内侧与限位环台内侧共同形成上下贯通的注水主通道；对应绝缘中心管中部位置的流量测量短节上的沿圆周对称分布有两个扇环形窗，位于两个扇环形窗相邻端部之间位置的流量测量短节称为穿线骨架，对应每个穿线骨架中部位置的流量测量短节上均分布有上下贯通的第一电缆通道，每个扇环形窗内均分布有呈扇环形的磁屏蔽护套，每个磁屏蔽护套的两端分别与对应的穿线骨架的侧壁贴合；流量测量元件包括励磁体和测量电极，对应磁屏蔽护套与绝缘中心管之间位置的每个扇环形窗内均分布有两个励磁体，每个扇环形窗内的两个励磁体之间均设有测量电极，对应每个测量电极位置绝缘中心管上均设有电极通孔，测量电极的测量端套装于对应的电极通孔内，测量电极与信号收发元件电连接在一起。

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