CN113338881B - 波码通信智能配水器流量井下在线标定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，波码通信地面控制器向井下波码通信智能配水器发送井下流量标定开始指令；井下波码通信智能配水器接收并解析井下流量标定开始指令，执行流量标定指令；波码通信智能配水器确定井下流量标定开始指令中的层位地址与自身的层位地址相同，则注水水嘴执行全开命令，等待流量标定台阶；波码通信地面控制器根据流量计测量范围和精度要求选取对应的流量台阶数；对应层位的波码通信智能配水器监测注水数据，并选取的流量台阶工作；波码通信智能配水器根据流量系数以及测试的注水压差确定流量；波码通信地面控制器获取流量数据，并且根据流量数据与流量值比对，根据比对结果确定是否完成标定。

Description

波码通信智能配水器流量井下在线标定方法
技术领域
本发明属于油田注水技术领域，具体涉及一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法。
背景技术
油田注水是油田开发过程中补充地层能量、提高采收率最经济、最有效的方法，由于油层纵向上多层迭合，不同层间、同一层内渗透性差异大，导致自然吸水能力相差悬殊，薄差层水驱动用程度低；为均衡补充地层能量，发挥各油层潜力，提高注水开发效果。目前油田开始了第四代注水技术-数字式智能分注技术研究与试验。具有代表性的是有缆智能分注技术和波码通信智能分注技术。由于有缆智能分注技术工艺复杂、成本较高、且不能满足带压作业，所以不能适用全部井况，而波码通信智能分注技术因为成本低、工艺简单、可以满足带压作业，所以在国内各大油田推广应用中，该技术的关键工具为井下智能配水器，其在井下长期工作后流量测量值会发生漂移，导致其精度下降，井下流量计是配水器的核心部件，其对分层注水流量测量的准确性直接影响了注水开发效果的好坏，因此为了保证波码通信配水器流量长期精确计量，对波码通信智能配水器流量在线标定方法进行了开发研究。
目前，油田注水中智能配水器所选用的流量计类型主要分为电磁流量计、超声波流量计、涡街流量计和差压流量计，由于差压流量计功耗小、体积小、寿命长和精度高等优点，所以被广泛应用到了波码通信智能配水器上。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，应用于调控分层注水系统，该方法为：
波码通信地面控制器通过向井下波码通信智能配水器发送井下流量标定开始指令；
所述井下波码通信智能配水器接收并解析波码通信地面控制器发送的井下流量标定开始指令，执行流量标定指令；
所述井下波码通信智能配水器判断井下流量标定开始指令中的层位地址是否与自身的层位地址相同，如果相同，则井下波码通信智能配水器的注水水嘴执行全开命令，等待流量标定台阶；
所述波码通信地面控制器根据井下波码通信智能配水器的流量计测量范围和精度要求选取对应的流量台阶数；
对应层位的井下波码通信智能配水器监测注水流量、注水压力和注水压差，并按照波码通信地面控制器选取的流量台阶工作；
井下波码通信智能配水器根据流量系数以及测试的注水压差确定流量；
所述波码通信地面控制器获取井下波码通信智能配水器发送流量数据，并且根据所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值比对，根据比对结果确定是否完成标定。
上述方案中，该方法还包括：如果井下流量标定开始指令中的层位地址与井下波码通信智能配水器自身的层位地址不相同，则井下波码通信智能配水器的注水水嘴执行全关命令，配合对应层配水器进行流量标定。
上述方案中，所述井下波码通信智能配水器的流量标定指令由唤醒码、层位地址、流量标定功能码、流量台阶数和结束码组成，“S”表示唤醒码时间长度，“T”表示最小通信码元，“M”表示每个流量台阶时间长度。
上述方案中，所述流量台阶数至少包括：第一台阶：0方/天、第二台阶：10方/天、第三台阶：20方/天、第四台阶：30方/天、第五台阶：40方/天、第六台阶：50方/天、第七台阶：60方/天、第八台阶：70方/天、第九台阶：80方/天、第十台阶：90方/天。
上述方案中，所述井下波码通信智能配水器根据流量系数以及测试的注水压差确定流量，具体为：所述井下波码通信智能配水器的流量台阶值x和注水压差y进行拟合获得数据曲线；根据所述数据曲线确定相应的流量方程：y＝ax2+bx+c，其中a、b、c均为流量系数，之后，根据流量系数a、b、c以及测试的注水压差确定流量。
上述方案中，所述波码通信地面控制器获取井下波码通信智能配水器发送流量数据，并且根据所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值比对，根据比对结果确定是否完成标定，具体为：如果所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值的误差在2％以内，确定两者满足条件，则标定流程结束；如果所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值的误差在2％以外，确定两者不满足条件，则重新进行标定。
与现有技术相比，本发明填补了波码通信智能配水器的流量不能井下在线标定的空白，精确度高，解决了波码通信智能配水器的流量在井下无法标定，导致流量测量误差偏大的问题，不用进行任何作业即可进行流量分层标定，降低了作业分险和成本。
附图说明
此处所说明的附图用来公开对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法中调控分层注水系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法的流程图；
图3为本发明实施例提供一种波码通信地面控制器向井下波码通信智能配水器发送流量标定编码示例示意图；
图4为本发明实施例提供一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法中数据曲线和相应的流量方程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，应用于调控分层注水系统，如图1所示，该系统包括波码通信地面控制器1、井下智能配水器2、封隔器3、注水井口4、注水管柱5、套管6、筛网及球座7，所述波码通信地面控制器1与井下智能配水器2连接，所述井下智能配水器2与井下的注水管柱5连接，所述套管6设置在井下内壁，所述注水管柱5上间隔设置若干个封隔器3，任意两个封隔器3之间的注水管柱5上设置井下智能配水器2，所述注水管柱5的末端设置筛网及球座7。
将波码通信地面控制器1安装在注水井的注水井口4上，进水口通过注水管线与注水泵相连，出水口通过注水管线与采油树的注水管线相连，将井下智能配水器2与管柱5相连，并使其放置于对应的注水层，各个注水层之间安装封隔器3进行隔断。
如图2所示，该方法通过以下步骤实现：
步骤一，波码通信地面控制器1向井下波码通信智能配水器2发送井下流量标定开始指令；
步骤二，井下波码通信智能配水器2接收并解析波码通信地面控制器1发送的指令，执行流量标定指令；
步骤三，波码通信智能配水器2判断指令中的层位地址是否与自身的层位地址相同，如果不相同，则波码通信智能配水器2的注水水嘴执行全关命令，配合对应层配水器进行流量标定；如果相同，则波码通信智能配水器2的注水水嘴执行全开命令，等待流量标定台阶；
具体地，波码通信智能配水器2的流量标定编码示例如图3所示，由唤醒码、层位地址、流量标定功能码、流量台阶数和结束码组成。“S”表示唤醒码时间长度，“T”表示最小通信码元，“M”表示每个流量台阶时间长度。
步骤四，波码通信地面控制器1控制地面注水流量按照预设的台阶变化，所述流量台阶数至少包括：第一台阶：0方/天、第二台阶：10方/天、第三台阶：20方/天、第四台阶：30方/天、第五台阶：40方/天、第六台阶：50方/天、第七台阶：60方/天、第八台阶：70方/天、第九台阶：80方/天、第十台阶：90方/天，根据波码通信智能配水器2的流量计测量范围和精度要求选取对应的流量台阶数；
具体地，所述流量台阶表示的是物理注水流量，需要波码通信智能配水器2检测注水压差，并与存储的流量数值进行一对一拟合。
步骤五，对应层位的波码通信智能配水器2监测注水流量、注水压力和注水压差，并按照预设的流量台阶数，记录不同流量台阶对应的注水压差；
步骤六，波码通信智能配水器2的流量台阶值x和注水压差y分别作为X轴和Y轴上的点，进行数据曲线拟合；
步骤七，波码通信智能配水器2根据步骤六得到的曲线计算出相应的流量方程：y＝ax2+bx+c，其中，x表示流量，y表示压差，a、b、c表示流量系数，并将a、b、c三个流量系数保存到配水器的存储FLASH，波码通信智能配水器2根据流量系数以及测试的注水压差进行流量计算；
具体地，示例中流量方程如图4所示，流量和压差方程
y＝0.7521x2-0.266x-2.3413,如a＝0.7521,b＝0.266,c＝-2.3413。
步骤八，波码通信地面控制器1向井下波码通信智能配水器2发送读取流量指令，波码通信智能配水器2接收并解析指令，向波码通信地面控制器1发送流量数据；
步骤九，波码通信地面控制器1接收并解析井下的流量数据，将解析得到的流量值与地面控制器的流量值比对，误差要求在2％以内，如果满足，标定结束，如果不满足，重新标定。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，应用于调控分层注水系统，其特征在于，该方法为：
波码通信地面控制器通过向井下波码通信智能配水器发送井下流量标定开始指令；
所述井下波码通信智能配水器接收并解析波码通信地面控制器发送的井下流量标定开始指令，执行流量标定指令；
所述井下波码通信智能配水器判断井下流量标定开始指令中的层位地址是否与自身的层位地址相同，如果相同，则井下波码通信智能配水器的注水水嘴执行全开命令，等待流量标定台阶；
如果不相同，则井下波码通信智能配水器的注水水嘴执行全关命令，配合对应层配水器进行流量标定；
所述波码通信地面控制器根据井下波码通信智能配水器的流量计测量范围和精度要求选取对应的流量台阶数；
对应层位的井下波码通信智能配水器监测注水流量、注水压力和注水压差，并按照波码通信地面控制器选取的流量台阶工作；
井下波码通信智能配水器根据流量系数以及测试的注水压差确定流量；
所述波码通信地面控制器获取井下波码通信智能配水器发送的流量数据，并且根据所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值比对，根据比对结果确定是否完成标定。
2.根据权利要求1所述的波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，其特征在于，所述井下波码通信智能配水器的流量标定指令由唤醒码、层位地址、流量标定功能码、流量台阶数和结束码组成。
3.根据权利要求1或2所述的波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，其特征在于，所述流量台阶数至少包括：第一台阶：0方/天、第二台阶：10方/天、第三台阶：20方/天、第四台阶：30方/天、第五台阶：40方/天、第六台阶：50方/天、第七台阶：60方/天、第八台阶：70方/天、第九台阶：80方/天、第十台阶：90方/天。
4.根据权利要求3所述的波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，其特征在于，所述井下波码通信智能配水器根据流量系数以及测试的注水压差确定流量，具体为：所述井下波码通信智能配水器的流量台阶值x和注水压差y进行拟合获得数据曲线；根据所述数据曲线确定相应的流量方程：y＝ax2+bx+c，其中a、b、c均为流量系数，之后，根据流量系数a、b、c以及测试的注水压差确定流量。
5.根据权利要求4所述的波码通信智能配水器流量井下在线标定方法，其特征在于，所述波码通信地面控制器获取井下波码通信智能配水器发送的流量数据，并且根据所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值比对，根据比对结果确定是否完成标定，具体为：如果所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值的误差在2％以内，确定两者满足条件，则标定流程结束；如果所述流量数据与波码通信地面控制器的流量值的误差在2％以外，确定两者不满足条件，则重新进行标定。
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