CN110847868B - 一种智能分注井下分层流量的远程校准方法 - Google Patents

一种智能分注井下分层流量的远程校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：步骤1）在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；步骤2）然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；步骤3）将所有井下智能配水器下井，通过步骤2）的节流公式计算流量，并建立人工智能三维计量模型；步骤4）人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比并校正从而完成远程校验。

Description

一种智能分注井下分层流量的远程校准方法
技术领域
本发明属于油田注水技术领域，具体涉及一种智能分注井下分层流量的远程校准方法。
背景技术
配水器的流量精准测试是核心问题，而且在井下需要工作三年以上，目前常规应用的主要有磁电式和超声波式，以测取流体在单位面积的速度为方法。将这种流量计应用于井下智能配水器，面临四个问题需要评估，一是恒流管长度对配水器总体的影响，二是复杂的计量电路部分如何集成于整个电路系统中，三是电路漂移后的测定与校准怎么解决，四是恒流管出现结垢以后的面积变化误差如何测定与校准。
通过充分的评估与研究，以上两种流量计不能用于长期工作的智能配水器，原因是计量电路与恒流管的漂移变化量无法进行精确测量与远程校准，应用会导致井下分层流量误差随时间而逐年增大。
国内外应用于液体计量的另一种方法，则是通过管流压差或嘴流压差进行计算，方法相对简单，但嘴流与管流计量是在固定的过流面积下进行，测量范围小，如果用于配水器计量需要解决的关键技术是喷嘴直径变化与流量关系、压差精准测取方法、差压计的标定和不同流体性质的流量系数标定等问题，最大的优势是这种流量计量方法有利于将参数分开，有利于实现远程校准，注水井液性不同，水嘴变化范围大，同一视面积下的流量范围有限，因此不能采取公式计算方法，并且无法准确进行远程校准。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，克服了现有技术中1：现有流量计不能用于长期工作的智能配水器，原因是计量电路与恒流管的漂移变化量无法进行精确测量与远程校准，应用会导致井下分层流量误差随时间而逐年增大；2、通过管流压差或嘴流压差进行计算流量，嘴流与管流计量是在固定的过流面积下进行，测量范围小；3、现有技术无法准确进行远程校准等问题。
为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤1)中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
优选的，所述步骤2)中的节流公式为：
Figure GDA0003454114000000021
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m3；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
优选的，所述步骤3)中人工智能三维计量模型是将可调水嘴的开度固定，得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图，在后期的测量工作中，通过测量可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差，就可以在散布云图中得到相应的流量。
优选的，所述步骤4)中当对应流量与标准流量误差小于等于10％时，按照原人工智能三维计量模型得到对应流量。
优选的，所述步骤4)中当对应流量与标准流量误差大于10％时，调整步骤2)所述节流公式中可调水嘴面积梯度和速度系数值，通过调整将对应流量和标准流量的误差小于10％，同时调整人工智能三维计量模型中可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差与流量的对应散布云图，将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤4)中人工测调完成后，每隔2～6个月通过返回的大量可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将对应流量和标准流量进行比较和校正。
相对于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明通过在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，其中两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值，其中单片机设置于地面，在地面通过第一压力传感器和第二压力传感器可以得到各个井下智能配水器的嘴前压力和嘴后压力，然后通过节流公式就可以计算得到分层流量，操作简单，精确度高；
(2)本发明根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型，人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验，本发明克服了井下流量在井下无法标定的问题，同时免除了常规分注工艺需要上测试车进行电缆或钢丝投捞测试调配的工序，保证井下流量长期精确计量，不用进行动管柱作业即可进行井下流量标定与调配作业，降低了作业风险与成本；
(3)本发明校准方法有利于将参数分开，有利于实现远程校准，精确度高，解决注水井井下小型化流量计长期工作没有办法标定以及误差大导致分层流量精度低的问题。
附图说明
图1、本发明一种智能分注井下分层流量的远程校准方法的人工智能三维计量模型示意图；
图2、本发明一种智能分注井下分层流量的远程校准方法的人工智能三维计量模型中压差变化与流量变化的散布云图示意图。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明具体实施方式：
需要说明的是，本说明书示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
所述井下智能配水器、压力传感器和单片机为现有技术，
实施例1
本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
实施例2
本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤1)中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
实施例3
本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤1)中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
优选的，所述步骤2)中的节流公式为：
Figure GDA0003454114000000061
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m3；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
实施例4
本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤1)中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
优选的，所述步骤2)中的节流公式为：
Figure GDA0003454114000000071
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m3；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
优选的，所述步骤3)中人工智能三维计量模型是将可调水嘴的开度固定，得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图，在后期的测量工作中，通过测量可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差，就可以在散布云图中得到相应的流量。
实施例5
本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤1)中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
优选的，所述步骤2)中的节流公式为：
Figure GDA0003454114000000081
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m3；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
优选的，所述步骤3)中人工智能三维计量模型是将可调水嘴的开度固定，得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图，在后期的测量工作中，通过测量可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差，就可以在散布云图中得到相应的流量。
优选的，所述步骤4)中当对应流量与标准流量误差小于等于10％时，按照原人工智能三维计量模型得到对应流量。
实施例6
本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤1)中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
优选的，所述步骤2)中的节流公式为：
Figure GDA0003454114000000101
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m3；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
优选的，所述步骤3)中人工智能三维计量模型是将可调水嘴的开度固定，得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图，在后期的测量工作中，通过测量可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差，就可以在散布云图中得到相应的流量。
优选的，所述步骤4)中当对应流量与标准流量误差小于等于10％时，按照原人工智能三维计量模型得到对应流量。
优选的，所述步骤4)中当对应流量与标准流量误差大于10％时，调整步骤2)所述节流公式中可调水嘴面积梯度和速度系数值，通过调整将对应流量和标准流量的误差小于10％，同时调整人工智能三维计量模型中可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差与流量的对应散布云图，将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
实施例7
本发明公开了一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，包括以下步骤：
步骤1)在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2)然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3)将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2)的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型；
步骤4)人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤1)中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
优选的，所述步骤2)中的节流公式为：
Figure GDA0003454114000000111
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m3；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
优选的，所述步骤3)中人工智能三维计量模型是将可调水嘴的开度固定，得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图，在后期的测量工作中，通过测量可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差，就可以在散布云图中得到相应的流量。
优选的，所述步骤4)中当对应流量与标准流量误差小于等于10％时，按照原人工智能三维计量模型得到对应流量。
优选的，所述步骤4)中当对应流量与标准流量误差大于10％时，调整步骤2)所述节流公式中可调水嘴面积梯度和速度系数值，通过调整将对应流量和标准流量的误差小于10％，同时调整人工智能三维计量模型中可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差与流量的对应散布云图，将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
优选的，所述步骤4)中人工测调完成后，每隔2～6个月通过返回的大量可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将对应流量和标准流量进行比较和校正。
如图1所示，为本发明人工智能三维计量模型，其中X坐标为流量Q、Y坐标为压力P，Z坐标为可调水嘴S，将可调水嘴固定，就可以得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图。
实施例8
选取一口生产井X井为例进行计算，需要在生产井X中下入5台智能配水器，具体操作过程如下：
步骤1)分别在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值，其中单片机设置于地面上，压力传感器用于同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力然后传递给地面上的单片机；
步骤2)通过节流公式进行计算流量，其中节流公式为：
Figure GDA0003454114000000121
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m3；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
步骤3)将5台井下智能配水器下井，根据单片机得到各井下智能配水器的嘴前压力和嘴后压力，其中：
第一井下智能配水器嘴前压力为35.5MPa，嘴后压力为35.3MPa；
第二井下智能配水器嘴前压力为35.6MPa，嘴后压力为35.4MPa；
第三井下智能配水器嘴前压力为35.0MPa，嘴后压力为34.8MPa；
第四井下智能配水器嘴前压力为35.1MPa，嘴后压力为34.9MPa；
第五井下智能配水器嘴前压力为35.3MPa，嘴后压力为35.1MPa；
W为0.95，Cd为1.1×102，Xv为8mm。
通过节流公式计算得到第一井下智能配水器的流量为16.7m3/d，第二井下智能配水器的流量为16.7m3/d，第三井下智能配水器的流量为16.7m3/d，第四井下智能配水器的流量为16.7m3/d，第五井下智能配水器的流量为16.7m3/d。
将可调水嘴的开度固定，得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图(见图2)，在后期的测量工作中，通过测量可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差，就可以在散布云图中得到相应的流量；
步骤4)人工测调完成后，经过6个月进行远程校准，通过返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，其中第一井下智能配水器嘴前压力为35.71MPa，嘴后压力为35.55MPa；
第二井下智能配水器嘴前压力为35.63MPa，嘴后压力为35.49MPa；
第三井下智能配水器嘴前压力为35.10MPa，嘴后压力为34.95MPa；
第四井下智能配水器嘴前压力为35.24MPa，嘴后压力为35.07MPa；
第五井下智能配水器嘴前压力为35.39MPa，嘴后压力为35.23MPa；
Xv为8mm，则根据对应散布云图得到对应流量为14.95m3/d，13.98m3/d，14.48m3/d，14.95m3/d，13.98m3/d，地面标准流量计得到的标准流量为16.5m3/d，对比对应流量和标准流量，误差大于10％，调整W为0.98，Cd为1.16×102，得到对应流量为16.26m3/d，15.21m3/d，15.75m3/d，16.26m3/d，15.21m3/d，调整后的对应流量和标准流量的误差小于10％，同时将人工智能三维计量模型中的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图进行校正，从而完成远程校验。
本发明的原理如下：
本发明流量校正的原理是假设同一开度下面积不发生变化(即可调水嘴的开度不变)，而将面积变化引起的压差误差与传感器自身误差一并通过流量定期校准消除，智能配水器下井后，根据人工测调时实际的压差、可调水嘴的开度与流量建立记忆人工智能三维计量模型，模型中将视可调水嘴的开度固定，记忆压差变化与流量变化的散布云图，人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的开度、压差值计算流量，通过标准流量校正压差与流量偏移量，并将人工智能三维计量模型中的对应散布云图进行校正而完成远程校验。
本发明通过在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，其中两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值，其中单片机设置于地面，在地面通过第一压力传感器和第二压力传感器可以得到各个井下智能配水器的嘴前压力和嘴后压力，然后通过节流公式就可以计算得到分层流量，操作简单，精确度高。
本发明根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型，人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验，本发明克服了井下流量在井下无法标定的问题，同时免除了常规分注工艺需要上测试车进行电缆或钢丝投捞测试调配的工序，保证井下流量长期精确计量，不用进行动管柱作业即可进行井下流量标定与调配作业，降低了作业风险与成本。
本发明校准方法有利于将参数分开，有利于实现远程校准，精确度高，解决注水井井下小型化流量计长期工作没有办法标定以及误差大导致分层流量精度低的问题。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。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 (6)

1.一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器，同步测量每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力；
步骤2）然后依据节流公式计算每台井下智能配水器的可调水嘴处的流量；
步骤3）将所有井下智能配水器下井，根据人工测调得到实际的嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度通过步骤2）的节流公式计算流量，同时利用嘴前压力和嘴后压力压差值、可调水嘴的开度与流量建立人工智能三维计量模型，所述人工智能三维计量模型是将可调水嘴的开度固定，得到可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与流量的对应散布云图，在后期的测量工作中，通过测量可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差，就可以在散布云图中得到相应的流量；
步骤4）人工测调完成后长期正常注水过程中井下定期返回大量的可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将该对应流量与地面标准流量计得到的标准流量进行对比，当误差大于设计值时，通过标准流量校正井下智能配水器可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差值与对应流量的偏移量，并将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
2.根据权利要求1所述的一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，其特征在于，所述步骤1）中在每台井下智能配水器上安装两个压力传感器为第一压力传感器和第二压力传感器，其中第一压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴前端，用于测量可调水嘴处嘴前压力，其中第二压力传感器设置于井下智能配水器的可调水嘴后端，用于测量可调水嘴处嘴后压力，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接单片机，其中单片机记录每台井下智能配水器的可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力值。
3.根据权利要求1所述的一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，其特征在于，所述步骤2）中的节流公式为：
Figure 554562DEST_PATH_IMAGE002
其中：
P1-为嘴前压力，MPa；
P2-为嘴后压力，MPa；
ρ-为水的密度，kg/m³；
w-为可调水嘴的面积系数，无量纲；
Cd-为速度系数，无量纲；
Xv-为可调水嘴的开度面积，m2。
4.根据权利要求1所述的一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，其特征在于，所述步骤4）中当对应流量与标准流量误差小于等于10%时，按照原人工智能三维计量模型得到对应流量。
5.根据权利要求1所述的一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，其特征在于，所述步骤4）中当对应流量与标准流量误差大于10%时，调整步骤2）所述节流公式中可调水嘴面积梯度和速度系数值，通过调整将对应流量和标准流量的误差小于10%，同时调整人工智能三维计量模型中可调水嘴处嘴前压力和嘴后压力的压差与流量的对应散布云图，将人工智能三维计量模型进行校正从而完成远程校验。
6.根据权利要求1所述的一种智能分注井下分层流量的远程校准方法，其特征在于，所述步骤4）中人工测调完成后，每隔2~6个月通过返回的大量可调水嘴的开度、嘴前压力和嘴后压力压差值至人工智能三维计量模型中得到对应流量，将对应流量和标准流量进行比较和校正。
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