CN113431536A - 水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法 - Google Patents
水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，所述水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法包括：注水时，向配水层中的井下水量控制器打压，驱动阀套相对中心管位移，使阀套上的出水孔和中心管的调整开口对应；步骤C：注水结束时或不需注水时，对所述井下水量控制器泄压，井下压力推动阀套复位；重复步骤B和步骤C；步骤E：实时监测配水层外部吸水层的压力值；根据井口油压值和每层注水的压力值实时监测井下水量控制器的出水孔内外压力差值，并将实时监测的所述出水孔内外压力差值传送到地面，在地面计算出每一级出水孔的有效出水截面积和每层实际配水量，再通过无线传输将注下的实际注水量和地层压力值传到地面上的指挥中心或油田工程师的电子设备中。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采领域，具体涉及分层注水工艺技术，特别是一种注水井免投捞智能分层注水工艺方法，尤其是一种水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法。
背景技术
目前石油开采中，主要有四种分层注水工艺技术，分别是：桥式偏心分层注水工艺、电缆传输井下智能分层注水工艺、压力波码通讯数字式分层注水工艺、地面同心两三管分层注水工艺。上述四种分层注水工艺存在主要缺点是，其一不能在水平井和定向井中应用。其二，除地面两三管分层注水工艺寿命较长，其余三种分注工艺寿命都很短，不足三年。其三是，这四种工艺都不能在水平井和大斜度井中使用。
综上所述，现有技术中存在以下问题：有效工作寿命短并且现有的分层注水工艺不能在水平井和定向井中应用。
发明内容
本发明提供一种水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，以解决现有的分层注水工艺不能在水平井和定向井中应用并且有效寿命短的问题。
为此，本发明提出一种水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，所述水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法包括：
步骤A：在井下的套管中放入油管、封隔器、连接油管的井下水量控制器和连接控制器的控制线；
步骤B：注水时，向配水层中的井下水量控制器打压，驱动阀套相对中心管位移，使阀套上的出水孔和中心管的调整开口对应，产生所需的配水量；
步骤C：注水结束时或不需注水时，对所述井下水量控制器泄压，井下压力推动阀套复位；
步骤D：重复步骤B和步骤C，实现注水、复位以及再注水、再复位的往复动作。
步骤E：实时监测配水层外部吸水层的压力值；根据井口油压值和每层注水的压力值实时监测井下水量控制器的出水孔内外压力差值，并将实时监测的所述出水孔内外压力差值传送到地面，在地面计算出每一级出水孔的有效出水截面积和每层实际配水量，再通过无线传输将注下的实际注水量和地层压力值传到地面上的指挥中心或油田工程师的电子设备中。
进一步的，所述水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法还包括：
步骤F：指挥中心或油田工程师根据开发方案以及步骤E中传送到地面上的信息，向井口地面处的控制柜发出各层配水量调整指令，地面控制就可以向地下发出调整指令，落实每一层注水量的调整。
进一步的，所述控制柜包括：连接井下控制线和传感器的电脑，以及与电脑连接的无线远程传输系统，其中传感器将实时监测的所述出水孔内外压力差值通过有线或无线传输传送到地面上的电脑。
进一步的，所述控制柜还包括：太阳能供电系统，连接电脑，以及无线远程传输系统。
进一步的，设置液压管路连接井下水量控制器，在液压管路上设置控制阀，将控制线连接控制阀；通过控制线控制控制阀实现向配水层中的井下水量控制器打压或泄压。
进一步的，步骤E中，通过在配水层设置传感器实时监测配水层外部吸水层的压力值；所述传感器连接电缆，电缆穿过封隔器从井口伸入到井下，所述封隔器为过电缆封隔器。
进一步的，所述井下水量控制器包括：
上接头1；
液压通道31，设置在上接头1中；
中心管4，固定连接在所述上接头1的底端的内壁上；
锁环7，套设在中心管4的顶端并位于上接头1的下方；
阀套8，位于上接头1的下方、套设在中心管4之外、并且阀套8的顶端套设在锁环7之外；
第一齿条段，设置在阀套8的中部；
第二齿条段41，与第一齿条段相配合，设置在中心管4的中部；
第三齿条段71，设置在锁环7底部；
第四齿条段42，与第三齿条段71相配合，设置在中心管4的上部，并位于第二齿条段41的上方；
打压环空35，设置在中心管4与阀套8之间以及锁环7与阀套8之间，所述打压环空35连通所述液压通道31；
滑槽45，设置在中心管4的下部；滑槽45的两端分别设有间隔设置的第一限位台和第二限位台，第一限位台位于所述第二限位台的上方；
限位钉11，贯穿阀套8底端的侧壁设置在阀套8底端，并且限位钉11能滑动的位于所述滑槽45内；
出水孔85，设置在阀套8上；
调整开口48，设置在中心管4上并位于第四齿条段42的下方；
所述锁环7顶部沿径向设有销孔70，销孔70中设有换向销钉16，换向销钉16的顶部平齐或高出锁环7的销孔70的顶沿；换向销钉16的底部伸出到锁环7销孔70的底沿之下；
调整锁环7转动的调整轨道40，设置在中心管4的一侧，所述调整轨道40为循环封闭轨道，并且所述调整轨道40沿中心管4周向有落差；
换向销钉16的顶部161限位于阀套8的顶端的内壁之下；换向销钉16的底部162能滑动的设置在调整轨道40中；
第一齿条段与第二齿条段41，与所述调整轨道40对应设置并位于所述调整轨道40相反的一侧。
进一步的，在中心管4周向展开的平面上，所述调整轨道40为平行四边形的凹槽。
进一步的，调整开口48为三角形开口。
进一步的，所述井下水量控制器还包括：
下接头14，连接在中心管4的底端；
外筒9，所述上接头1和下接头14之间；并且外筒9套设在阀套8之外，外筒9上开设有注水孔95。
进一步的，上接头1的顶端设有用于打压的进液孔30。
进一步的，第一齿条段、第二齿条段41、第三齿条段71和第四齿条段42的弧度均小于等于1/3。
注水时，向配水层中的井下水量控制器打压，驱动阀套相对中心管位移，使阀套上的出水孔和中心管的调整开口对应，产生所需的配水量；注水结束时或不需注水时，对所述井下水量控制器泄压，井下压力推动阀套复位；采用本发明的井下水量控制器能够在水平井或直井中重复上述动作，实现注水、复位以及再注水、再复位的往复动作，完成无限次重复循环，因而，本发明能够适用于各种井型，对于现有技术不适合应用或不适合调整的水平井和定向井，本发明一方面稳定可靠，在设定位置，阀套锁紧稳定，在水平井和定向井中都能准确定位，不会随意移动，另一方面调整方便，能够往复多次调整，直到能调整到需要的出水量，能够克服现有的配水器下入到水平井和定向井后，难以调整的问题。
本发明还能实时监测配水层外部吸水层的压力值；根据井口油压值和每层注水的压力值实时监测井下水量控制器的出水孔内外压力差值，并将实时监测的所述出水孔内外压力差值传送到地面，在地面计算出每一级出水孔的有效出水截面积和每层实际配水量，再通过无线传输将注下的实际注水量和地层压力值传到地面上的指挥中心或油田工程师的电子设备中，因而实现了井下注水的远程无线智能控制。
因为本发明的调整范围大，本发明每天每层能注水1000吨以上。
附图说明
图1为本发明的井下水量控制器的顶部的结构示意图；
图2为本发明的井下水量控制器的中部的结构示意图；其中，图1和图2在x处相连接；
图3为本发明的井下水量控制器的底部的结构示意图；其中，图2和图3在y处相连接；
图4为本发明的锁环的主视方向的结构示意图；
图5为图4中A处的放大结构示意图；
图6为图4中H-H方向的剖视结构示意图；
图7为本发明的中心管的主视结构示意图；
图8为图7中C-C处的剖面结构示意图；
图9为图7中B处的放大结构示意图；
图10为图7中K向视图的示意图；
图11为图7中D-D向剖视结构示意图；
图12为中心管齿条和调整轨道的沿周向展开的示意图；
图13为换向销钉的结构示意图；
图14为本发明的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法的工艺控制原理图。
附图标号说明：
1、上接头；2、密封圈；4、中心管；5、挡环；7、锁环；8、阀套；9、外筒；11、限位钉；13、定位销钉；14、下接头；15、短节；16、换向销钉；
30、进液孔；31、液压通道；35、打压环空；40、调整轨道45、滑槽；48、调整开口；85、出水孔；95、注水孔；401、顶边；402、底边；41、第二齿条段；70、销孔；71、第三齿条段；42、第四齿条段；78、第一圆锥台形；88、第二圆锥台形；161、顶部圆柱体；162、底部圆柱体；401、顶边；402、底边；403、变向侧边；404、变向侧边；406、顶角点；405、底角点。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明。
如图14所示，本发明提出一种水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，本发明能够用于水平井、定向井或直井，本发明的大排量是指每天每层能注水1000吨以上，
所述水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法包括：
步骤A：在井下的套管中放入油管、封隔器、传感器、连接油管的井下水量控制器(简称井下控制器或控制器)和连接控制器的控制线；封隔器为过电缆封隔器，控制线可以穿过封隔器伸出到井口；
步骤B：注水时，向配水层中的井下水量控制器打压，驱动阀套相对中心管位移，使阀套上的出水孔和中心管的调整开口对应，产生所需的配水量；
步骤C：注水结束时或不需注水时，对所述井下水量控制器泄压，井下压力推动阀套复位；
步骤D：重复步骤B和步骤C，实现注水、复位以及再注水、再复位的往复动作。
步骤E：实时监测配水层外部吸水层的压力值；根据井口油压值和每层注水的压力值实时监测井下水量控制器的出水孔内外压力差值，并将实时监测的所述出水孔内外压力差值传送到地面，在地面计算出每一级出水孔的有效出水截面积和每层实际配水量，再通过无线传输将注下的实际注水量和地层压力值传到地面上的指挥中心或油田工程师的电子设备中。油田工程师的电子设备例如为手机，电脑或其他移动终端。无线传输可以为WiFi或者移动通信网络，例如为4G或5G网络。这样，能够实现井下信息的远程传输，井下动作的远程控制，可以及时不断的校正注水量或配水量，实现实时控制和精确控制。
进一步的，所述水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法还包括：
步骤F：指挥中心或油田工程师根据开发方案以及步骤E中传送到地面上的信息，向井口地面处的控制柜发出各层配水量调整指令，地面控制就可以向地下发出调整指令，落实每一层注水量的调整。这样，可以及时根据反馈的井下信息，作出及时调整。
进一步的，所述控制柜包括：连接井下控制线和传感器的电脑，以及与电脑连接的无线远程传输系统，其中传感器将实时监测的所述出水孔内外压力差值传送到地面上的电脑。控制柜可以进行有效控制井下注水，和井下监测。
进一步的，在油管中设置液压管路连接井下水量控制器，在液压管路上设置控制阀，将控制线连接控制阀；控制柜中的电脑连接控制线，通过电脑发出指令，控制线控制控制阀实现向配水层中的井下水量控制器打压或泄压。
进一步的，步骤E中，通过在配水层设置传感器实时监测配水层外部吸水层的压力值；所述传感器连接电缆。电缆穿过封隔器从井口伸入到井下，所述封隔器为过电缆封隔器。传感器设置在油管上，传感器为温度和压力传感器，能够检测配水层外部吸水层的温度值和压力值，传感器一方面可以与电缆有线连接进行传输，另一方面，传感器还可以向井口进行无线传输温度值和压力值。
进一步的，所述控制柜还包括：太阳能供电系统，连接电脑，以及无线远程传输系统。太阳能供电系统为控制柜中的其他部件提供电力，以减少油田的野外环境对电力需求的压力。
进一步的，如图14所示，本发明还提供一种注水井免投捞智能分层注水设备，该注水井免投捞智能分层注水设备包括：套管、设置在套管中的油管、套设在套管与油管之间的封隔器、用于测量井下温度和压力的电缆、连接油管的井下水量控制器和连接控制器的控制线、设置在各注水层中的井下水量控制器、设置在井口地面处的控制柜，以及太阳能供电系统。其中，井下水量控制器连接油管，控制柜包括：连接井下控制线和电缆的电脑，以及与电脑连接的无线远程传输系统，太阳能供电系统，连接电脑，以及无线远程传输系统。
进一步的，注水井免投捞智能分层注水设备还包括：设置在油管中的液压管路，液压管路上设置控制阀，控制线连接控制阀；通过电脑发出指令，控制线控制控制阀实现向配水层中的井下水量控制器打压或泄压。
进一步的，注水井免投捞智能分层注水设备还包括：设置在油管上的传感器，实时监测配水层外部吸水层的压力值。所述传感器连接电缆。传感器为温度和压力传感器。传感器还可以向井口进行无线传输温度值和压力值。
本发明在井下控制注水的主要设备为井下水量控制器，图1、图2和图3合起来示出了井下水量控制器的整体结构，由于井下水量控制器长度太长，单用一张图无法清楚的体现井下水量控制器的基本结构，因此，将井下水量控制器的一个整体图分成3个依次连接的视图进行体现，其中，图1和图2在x处相连接；图2和图3在y处相连接；
如图1、图2和图3所示，所述井下水量控制器包括：
上接头1；
液压通道31，设置在上接头1中；
中心管4，固定连接在所述上接头1的底端的内壁上；例如通过螺纹连接；中心管4中设有中空的注水通道，用于向井下注水；
锁环7，套设在中心管4的顶端并位于上接头1的下方；在液压的作用下用于推动阀套8下行；
阀套8，位于上接头1的下方、套设在中心管4之外、并且阀套8的顶端套设在锁环7之外；
第一齿条段，设置在阀套8的中部；
第二齿条段41，与第一齿条段相配合，如图9所示，设置在中心管4的中部；
第三齿条段71，设置在锁环7底部；如图5所示，
第四齿条段42，与第三齿条段71相配合，设置在中心管4的上部，并位于第二齿条段41的上方；
打压环空35，设置在中心管4与阀套8之间以及锁环7与阀套8之间，所述打压环空35连通所述液压通道31，用于推动锁环7下行；
滑槽45，设置在中心管4的下部并位于中心管4的外侧，用于为阀套8在中心管4上移动通过滑动轨道；滑槽45的两端分别设有间隔设置的第一限位台和第二限位台，第一限位台位于所述第二限位台的上方；
限位钉11，贯穿阀套8底端的侧壁设置在阀套8底端，并且限位钉11能滑动的位于所述滑槽45内；用于限定阀套8在滑槽中的两个端部位置；
出水孔85，设置在阀套8上；
调整开口48，如图11和图10所示，设置在中心管4上并位于第四齿条段42的下方；出水孔85与调整开口48相互对应，例如，出水孔85的行程是位于调整开口48的长度方向上；调整开口48的长度方向可以为中心管的轴向；
出水孔85和调整开口48对位后，可以实现中心管中的注水通过阀套8的出水孔85流出，从而实现水量的调配；
所述锁环7顶部沿径向设有销孔70，销孔70中设有换向销钉16，换向销钉16的轴线位于所述锁环7的径向上，换向销钉16的顶部平齐或高出锁环7的销孔70的顶沿；换向销钉16的底部伸出到锁环7销孔70的底沿之下；
换向销钉16的顶部限位于阀套8的顶端的内壁之下；换向销钉16的底部能滑动的设置在调整轨道40中；
如图13所示，所述换向销钉16包括：上下连接在一起的顶部圆柱体161和底部圆柱体162，顶部圆柱体161平齐或高出锁环7的销孔70的顶沿，起到周向定位锁环7的作用；底部圆柱体162伸出到锁环7销孔70的底沿之下，起到在调整轨道40中滑动的作用；
调整锁环7转动的调整轨道40，设置在中心管4的一侧，所述调整轨道40周向封闭，为循环封闭轨道，以实现循环往复动作和调整，并且所述调整轨道40沿中心管4周向有落差；锁环7在换向销钉16的底部圆柱体162的作用下，在调整轨道40中滑动，因为调整轨道40沿中心管4周向有落差，从而实现，锁环7相对中心管4的周向位置发生变化，从而实现转动，调整锁环7与中心管4的齿条的对接位置，实现第四齿条段42与第三齿条段71相对接或脱离连接；即实现单向锁紧或解锁；
第一齿条段与第二齿条段41，与所述调整轨道40对应设置并位于所述调整轨道40相反的一侧。
调水时，液压从上接头1的液压通道31进入，推动锁环7下移，推动锁环7作用于阀套8，顶着阀套8下移，阀套8和中心管4之间通过齿条连接，能够实现步进式相对运动，同时齿条能实现反向锁紧，以防止无故的回复。阀套8底端有限位钉11，能够在中心管4外侧的滑槽45中滑动，从而限定阀套8的行程，从而控制阀套8与中心管4之间的位置关系。阀套8上设有出水孔85，中心管4上设有调整开口48，出水孔85与调整开口48相互连通，阀套8与中心管4之间的相对位置关系，决定着出水孔85与调整开口48之间的位置关系，从而实现预期的调整目的。
当需要反向调整或关闭调水时，从上接头1的液压通道31泄压，由于井底压力较大，液压通道31泄压后，井底压力会回推阀套8有向上移动的趋势，但是由于阀套8和中心管4之间通过齿条连接实现单向锁紧，阀套8在正常情况下是不会向上移动的。此时，本发明专门设计了锁环7和调整轨道40，以实现阀套8在下移指令下靠齿条步进和锁紧，在上移指令下，阀套8旋转，阀套8与中心管4之间脱离齿条锁紧，阀套8直行上移，回复到初始位置。
进一步的，如图6和图9所示，第一齿条段(图中未示出)与第二齿条段41具有锁紧状态和分离状态，在锁紧状态，锁环7在所述调整轨道40上只有轴向运动，第一齿条段与第二齿条段41通过齿条配合实现单向锁紧；在分离状态，锁环在所述调整轨道40上有径向位移，锁环7的第三齿条段71转动，阀套8和第一齿条段转动，第一齿条段与第二齿条段41在周向上错开，锁环7和阀套8解除锁紧，向初始位置回复。这样，可以实现锁紧和解锁的随时转换，方便井下控制。
进一步的，如图7和图12所示，在中心管4周向展开的平面上，所述调整轨道40为平行四边形的凹槽，平行四边形的两相邻边的夹角为锐角或钝角，以避免出现在平行四边形的凹槽为直角的情况下，底部圆柱体162在调整轨道40中卡死，影响后续调整。
进一步的，所述平行四边形包括长边和短边，长边沿中心管4轴向设置，长边的长度小于或等于第二齿条段41的长度。
进一步的，如图7、图8和图12所示，所述长边分为顶边401和底边402，沿中心管4轴向方向上，底边402比顶边401向下偏移，即径向位置发生偏移。短边分别为变向侧边403和变向侧边404。
如图4和图6所示，锁环7顶部设有销孔70，用于固定换向销钉16，如图13所示，换向销钉16的顶部圆柱体161为圆柱状，平齐或高出锁环7的销孔70的顶沿；以实现换向销钉16将锁环7周向定位在阀套8中，不转动，在下移指令下，推动锁环7沿着中心管4下移，推动锁环7作用于阀套8下移；同时，换向销钉16的底部圆柱体162为圆柱状，伸出到锁环7销孔70的底沿之下；换向销钉16的底部圆柱体162能够在调整轨道40中滑动；在不断下移的过程中，换向销钉16沿着顶边401向下移动，当换向销钉16移动到顶边401的端部，如果继续加压，则进入变向侧边403中，由于，变向侧边403位于顶边401和底边402之间，变向侧边403具有周向落差，周向落差是指沿中心管周向上跨越的角度或弧度大于0，即变向侧边403和变向侧边404沿中心管周向上的投影具有一段弧长，弧度例如为1/6/,1/8，1/4，中心管的其余外沿没有齿条；所以换向销钉16在变向侧边403中的移动，实现了与换向销钉16相卡接的阀套8的径向转动，因而实现了阀套8和中心管4之间齿条连接的分离，即解除了锁紧，换向销钉16和阀套8最远可到下移达底角点405处。
此时，如果从上接头1的液压通道31泄压，井底压力会回推阀套8有向上移动的趋势，由于阀套8和中心管4之间已经解除了锁紧，换向销钉16的底部圆柱体162就会从底角点405处沿着底边402回退或向上移动，当移动到变向侧边404时，变向侧边404同样具有周向落差，所以换向销钉16在变向侧边404中的移动，实现了与换向销钉16固定连接的阀套8的径向转动，阀套8从脱离锁紧变成了阀套8和中心管4之间的齿条配合，实现了反向锁紧，换向销钉16和阀套8最远可回退到顶角点406处，即对应阀套的初始位置。
通过上述设置，能够实现向上接头1打压，泄压，实现阀套8的下移和反向锁紧，锁环7和阀套8相对中心管4的径向位置的变化，实现锁环7和阀套8相对中心管4的解锁，实现换向销钉16带动锁环7在平行四边形的调整轨道40中的往复运动，从而实现无限次重复循环调整，使用寿命长，调整灵活方便，适用于定向井，或者水平井和直井。
其中，锁环7的第三齿条段71与换向销钉16的连线为锁环7的直径方向，即锁环7的第三齿条段71与换向销钉16位于锁环7的相反方向，锁环7的第三齿条段71沿锁环7周向上具有一段弧长，弧度例如为1/6/,1/8，1/4，锁环7的其余外沿没有齿条；同理，阀套8的齿条段也具有一段弧长，弧度例如为1/6/,1/8，1/4，阀套8的其余外沿没有齿条；以实现锁紧和解锁的转换；锁环7沿着中心管4的下移和上移与阀套8沿着中心管4的下移和上移的原理相同，都是锁环7和阀套8与中心管4之间通过齿条连接，反向锁紧，通过换向销钉16的径向转动，实现解锁。
进一步的，如图1所示，进液孔30，设置在上接头1的顶端并连接所述液压通道31，以方便端部打压。进液孔30连接向井下输送液压的液压管路。
进一步的，如图3所示，所述井下水量控制器还包括：
下接头14，连接在中心管4的底端；例如通过螺纹连接；
外筒9，所述上接头1和下接头14之间；并且外筒9套设在阀套8之外，外筒9上开设有注水孔95。外筒9与阀套8之间具有环空，能够用于出水。定位销钉13将下接头14和外筒9固定在一起。设置下接头14和外筒9能够保护阀套8，也能够用于连接井下其他部件，例如连接短节15等部件。
进一步的，如图2所示，所述滑槽45位于调整开口48的下方，以实现在中心管的中部位置调水。
进一步的，调整开口48为渐缩型开口，以实现无极调整。进一步的，如图10所示，调整开口48为三角形，这样，可以实现调整量从0到出水孔85的最大出水量的调整。作为一种较佳选择，调整开口48为等腰三角形，出水孔85与调整开口48相互对应，例如，出水孔85的移动方向位于调整开口48的中线方向上；出水孔85有效调整距离为调整开口48的等腰三角形的中线的长度。
进一步的，如图1所示，所述锁环7的底端的外沿为第一圆锥台形78，阀套8的顶端的内壁为第二圆锥台形88，第一圆锥台形和第二圆锥台形相对应，例如二者锥度相同，以相互吻合，实现卡接。
进而，如图1所示，在上接头1和锁环7之间设有挡环5，挡环5套设在中心管4之外，以限定锁环7的初始位置。此外，在上接头1、阀套8、中心管4、以及下接头14之外都设有密封圈，以实现密封和保证液压管路和注水管路不泄露。在不打压的情况下，由于整个井下水量控制器处于井底的高压下，阀套8不会自动下行，而是会受到井下高压作用有向上运动的趋势，受挡环5和锁环7以及上接头的定位，阀套8稳定在初始位置，即最上方的位置。
本发明设计巧妙，结构精巧，调整灵活，能反复多次循环调整，中心管，阀套，换向销钉均为不锈钢或耐高温，耐高压金属材料制成，例如，中心管，阀套，换向销钉为316不锈钢，锁环，上接头例如为耐腐蚀钢制成，密封环为氢化丁晴(橡胶)制成，本发明使用寿命长，调整灵活方便，适用于定向井，或者水平井和直井。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，所述水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法包括：
步骤A：在井下的套管中放入油管、封隔器、连接油管的井下水量控制器和连接井下水量控制器的控制线；
步骤B：注水时，向配水层中的井下水量控制器打压，驱动阀套相对中心管位移，使阀套上的出水孔和中心管的调整开口对应，产生所需的配水量；
步骤C：注水结束时或不需注水时，对所述井下水量控制器泄压，井下压力推动阀套复位；水量控制器关闭，停止注水；
步骤D：重复步骤B和步骤C，实现注水、复位以及再注水、再复位的往复动作。
步骤E：实时监测配水层外部吸水层的压力值；根据井口油压值和每层注水的压力值实时监测井下水量控制器的出水孔内外压力差值，并将实时监测的所述出水孔内外压力差值传送到地面，在地面计算出每一级出水孔的有效出水截面积和每层实际配水量，再通过无线传输将注下的实际注水量和地层压力值传到地面上的指挥中心或油田工程师的电子设备中。
2.如权利要求1所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，所述水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法还包括：
步骤F：指挥中心或油田工程师根据开发方案以及步骤E中传送到地面上的信息，向井口地面处的控制柜发出各层配水量调整指令，地面控制向地下发出调整指令，落实每一层注水量的调整。
3.如权利要求2所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，所述控制柜包括：连接井下控制线的电脑、以及与电脑连接的无线远程传输系统，其中，通过在井下设置传感器将实时监测的所述出水孔内外压力差值传送到地面上的电脑。
4.如权利要求3所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，所述控制柜还包括：太阳能供电系统，所述太阳能供电系统连接电脑，以及无线远程传输系统。
5.如权利要求1所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，
设置液压管路连接井下水量控制器，在液压管路上设置控制阀，将控制线连接控制阀；
通过控制线控制控制阀实现向配水层中的井下水量控制器打压或泄压。
6.如权利要求1所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，步骤E中，通过在配水层设置传感器实时监测配水层外部吸水层的压力值；所述传感器连接电缆，电缆穿过封隔器从井下伸出到井口。
7.如权利要求1所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，所述井下水量控制器包括：
上接头(1)；
液压通道(31)，设置在上接头(1)中；
中心管(4)，固定连接在所述上接头(1)的底端的内壁上；
锁环(7)，套设在中心管(4)的顶端并位于上接头(1)的下方；
阀套(8)，位于上接头(1)的下方、套设在中心管(4)之外、并且阀套(8)的顶端套设在锁环(7)之外；
第一齿条段，设置在阀套(8)的中部；
第二齿条段(41)，与第一齿条段相配合，设置在中心管(4)的中部；
第三齿条段(71)，设置在锁环(7)底部；
第四齿条段(42)，与第三齿条段(71)相配合，设置在中心管(4)的上部，并位于第二齿条段(41)的上方；
打压环空(35)，设置在中心管(4)与阀套(8)之间以及锁环(7)与阀套(8)之间，所述打压环空(35)连通所述液压通道(31)；
滑槽(45)，设置在中心管(4)的下部；滑槽(45)的两端分别设有间隔设置的第一限位台和第二限位台，第一限位台位于所述第二限位台的上方；
限位钉(11)，贯穿阀套(8)底端的侧壁设置在阀套(8)底端，并且限位钉(11)能滑动的位于所述滑槽(45)内；
出水孔(85)，设置在阀套(8)上；
调整开口(48)，设置在中心管(4)上并位于第四齿条段(42)的下方；
所述锁环(7)顶部沿径向设有销孔(70)，销孔(70)中设有换向销钉(16)，换向销钉(16)的顶部平齐或高出锁环(7)的销孔(70)的顶沿；换向销钉(16)的底部伸出到锁环(7)销孔(70)的底沿之下；
调整锁环(7)转动的调整轨道(40)，设置在中心管(4)的一侧，所述调整轨道(40)为循环封闭轨道，并且所述调整轨道(40)沿中心管(4)周向有落差；
换向销钉(16)的顶部(161)限位于阀套(8)的顶端的内壁之下；换向销钉(16)的底部(162)能滑动的设置在调整轨道(40)中；
第一齿条段与第二齿条段(41)，与所述调整轨道(40)对应设置并位于所述调整轨道(40)相反的一侧。
8.如权利要求7所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，在中心管(4)周向展开的平面上，所述调整轨道(40)为平行四边形的凹槽。
9.如权利要求7所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，调整开口(48)为三角形开口。
10.如权利要求7所述的水平井、定向井或直井大排量智能分层注水工艺方法，其特征在于，所述井下水量控制器还包括：
下接头(14)，连接在中心管(4)的底端；
外筒(9)，所述上接头(1)和下接头(14)之间；并且外筒(9)套设在阀套(8)之外，外筒(9)上开设有注水孔(95)。
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