CN114517669B - 一种基于注水井的智能流量控制调节设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于注水井的智能流量控制调节设备，涉及注水井设备领域，包括主体、洗井阀、微量调节阀、第一液压装置、第二液压装置、压力传感器、洗井阀位置传感器、微量调节阀位置传感器以及智能控制单元，智能控制单元分别与所述洗井阀液压泵、微量调节阀液压泵、压力传感器、第一位置传感器以及第二位置传感器连接，智能控制单元包括用以获取所述压力传感器、洗井阀位置传感器和调节阀位置传感器的参数获取模块，用以对所述参数获取模块获取的参数进行分析的参数分析模块，以及用以根据所述参数分析模块的分析结果控制所述洗井阀和所述微量调节阀的智能控制模块，减少了人工参与，提高了注水井水量调节的精度。

Description

一种基于注水井的智能流量控制调节设备

技术领域

本发明涉及注水井设备领域，尤其涉及一种基于注水井的智能流量控制调节设备。

背景技术

注水井是一种在开采油田过程中，用来向油层注水的井，用以在开采油田时保持或恢复油井内油层的压力，用以缩短开采油藏所花费的时间。

流量调节控制设备是一种用于输送水管上，可以有效地控制管道中的液体流量，无论管道中液体压强如何变化，均可按预设压强保持管道内液体流量。

现有流量调节设备技术基本可以满足客户对管内液体流量调节功能的要求，但是还存在一些不足。

中国专利公开号：CN201120170162.1，公开了一种注水井稳流直通式调节器；由此可见，所述一种注水井稳流直通式调节器，是由阀门主体、主调法和微调阀组成，其中主调阀和微调阀为针型结构，微调阀上设有手杆，表明微调阀仍须用户手动调节，仍然存在增加用户工作量和调节流量不精确的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种基于注水井的智能流量控制调节设备，用以克服现有技术中仍然存在增加用户工作量和调节流量不精确的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于注水井的智能流量控制调节设备，包括主体、洗井阀和微量调节阀，其特征在于，还包括：

第一液压装置，其包括设置在所述洗井阀上部的洗井阀液压缸体，设置在洗井阀液压缸体侧壁上的洗井阀液压泵，与洗井阀液压泵连接洗井阀液压管，以及设置在洗井阀液压缸体内部的洗井阀液压活塞；

第二液压装置，其包括设置所述微量调节阀下部的微量调节阀液压缸体，设置在微量调节阀液压缸体侧壁上的微量调节阀液压泵，与微量调节阀液压泵微量调节阀液压管，以及设置在微量调节阀液压缸体内部的微量调节阀液压活塞；

压力传感器，其设置在靠近所述出水管的主体上，用以检测出水管的压力；

洗井阀位置传感器，设置在所述洗井阀液压缸体内壁上，用以检测洗井阀杆的位移量；

微量调节阀位置传感器，设置在所述微量调节阀液压缸体内壁上，用以检测微量调节阀的阀杆位移量；

智能控制单元，其分别与所述洗井阀液压泵、微量调节阀液压泵、压力传感器、第一位置传感器以及第二位置传感器连接，智能控制单元包括用以获取所述压力传感器、洗井阀位置传感器和调节阀位置传感器的参数获取模块，用以对所述参数获取模块获取的参数进行分析的参数分析模块，以及用以根据所述参数分析模块的分析结果控制所述洗井阀和所述微量调节阀的智能控制模块。

进一步地，所述智能控制模块在控制注水泵向所述注水井内注水时，根据所述注水井的实际渗透率Y与预设渗透率的比对结果确定所述水泵的初始泵压，

其中，所述智能控制模块设有第一预设渗透率Y1、第二预设渗透率Y2、第三预设渗透率Y3、第一初始泵压P1、第二初始泵压P2以及第三初始泵压P3，其中Y1＜Y2＜Y3，

当Y＜Y1时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P1；

当Y1＜Y＜Y3时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P2；

当Y≥Y3时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P3；

所述智能控制模块模块在确定所述泵压完成时，控制启动注水泵并开启洗井阀和/或微量调节阀向所述注水井注水，并实时获取所述压力传感器的压力值U，当该压力值U升高至预设压力值U0时，所述智能控制模块控制关闭注水泵、洗井阀和微量调节阀进行保压。

进一步地，所述参数获取模块中设有第一预设时长t1和第二预设时长t2，参数获取模块在所述智能控制模块控制所述注水井保压至第一预设时长t1时，获取所述压力传感器在t1时长内的压降W，所述参数分析模块根据该压降与预设压降的比对结果确定是否继续注水，其中，所述参数获取模块还设有第一预设压降W1和第二预设压降W2，其中t1＜t2，W1＜W2，

若W＜W1，所述参数分析模块判定不注水且继续保压至t2时长；

若W1＜W＜W2，所述参数分析模块判定需要继续注水，并控制开启微量调节阀；

若W≥W2，所述参数分析模块判定需要继续注水，并控制开启洗井阀。

进一步地，所述参数分析模块判定需要继续注水并开启微量调节阀时，所述参数分析模块计算t时长内所述注水井压降的下降率P，设定P＝W/t，所述智能控制模块根据该下降率P与预设下降率的比对结果确定所述微量调节阀的阀杆位移量，

其中，所述智能控制模块设有第一预设下降率P1、第二预设下降率P2、第一微量调节阀阀杆位移量H1、第二微量调节阀阀杆位移量H2以及第三微量调节阀阀杆位移量H3，其中P1＞P2、H1＞H2＞H3；

当P≥P1时，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第一阀杆位移量H1；

若P2≤P＜P1，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第二阀杆位移量H2；

若P≤P2，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第三阀杆位移量H3。

进一步地，所述参数分析模块判定需要继续注水并开启微量调节阀时，所述参数分析模块计算t时长内所述注水井压降的下降率P，设定P＝W/t，所述智能控制模块根据该下降率P与预设下降率的比对结果确定所述微量调节阀的阀杆位移量，

其中，所述智能控制模块设有第一预设下降率P1、第二预设下降率P2、第一微量调节阀阀杆位移量H1、第二微量调节阀阀杆位移量H2以及第三微量调节阀阀杆位移量H3，其中P1＞P2、H1＞H2＞H3；

当P≥P1时，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第一阀杆位移量H1；

若P2≤P＜P1，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第二阀杆位移量H2；

若P≤P2，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第三阀杆位移量H3。

进一步地，所述参数分析模块判定需要继续注水并开启洗井阀时，所述参数分析模块计算所述压降W和第二预设压降W2的压降差值ΔW，设定ΔW＝W-W2，所述智能控制模块根据该压降差值ΔW与预设压降差值的比对结果确定所述洗井阀的阀杆位移量，

其中，所述智能控制模块设有第一预设压降差值ΔW1、第二预设压降差值ΔW2、第一洗井阀阀杆位移量D1、第二洗井阀阀杆位移量D2以及第三洗井阀阀杆位移量D3，其中ΔW1＞ΔW2，D1＞D2＞D3，

当ΔW≥ΔW1时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D1；

当ΔW2≤ΔW＜ΔW1时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D2；

当ΔW＜ΔW2时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D3。

进一步地，所述参数获取模块在所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为Hi或将所述洗井阀阀杆位移量设置为Dc时，设定i＝1，2，3，c＝1，2，3，实时获取压力传感器的压力变化，若出现压力突变，所述参数分析模块确定该压力突变量T，并将该压力突变量T与预设压力突变量T0进行比对，根据该比对结果确定所述注水泵的泵压是否合格，

当T≥T0时，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格；

当T＜T0时，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压合格；

所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格时，所述参数分析模块确定所述压力突变量为压力下降或压力升高。

进一步地，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格且所述压力突变量为压力下降时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第一突变量差值ΔTa，设定ΔTa＝T-T0,所述智能控制模块根据该第一突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前注水泵的泵压进行调整，智能控制模块将调节后的注水泵泵压设置为P1，设定P1＝P’×Ke，Ke为增大泵压的泵压调节系数；

所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格且所述压力突变量为压力升高时，所述智能控制模块根据所述第一突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前注水泵的泵压进行调整，智能控制模块将调节后的注水泵泵压设置为P1，设定P1＝P’×Kf，Kf为降低泵压的泵压调节系数。

进一步地，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压合格时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第二突变量差值ΔTb，设定ΔTb＝T0-T，所述智能控制模块根据该第二突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的位移调节量对所述微量调节阀阀杆位置进行调节，所述智能控制模块将调节后的阀杆位移量设置为H4，设定H4＝Hi-Sj，Sj为位移调节量。

进一步地，所述参数分析模块判定当前所述洗井阀阀杆位移量不合格时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第三突变量差值ΔTc，设定ΔTc＝T-T0，所述智能控制模块根据该第三突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前所述洗井阀阀杆位移量进行调整，智能控制模块将调节后的所述洗井阀阀杆位移量设置为N，设定N＝Dc×Qm，其中Qm洗井阀阀杆位移量调节系数；

所述参数分析模块判定所述洗井阀阀杆位移量合格时，将所述洗井阀阀杆位移量设置为Dc/2，计算所述压力突变量T与预设压力突变量T0的第四突变量差值ΔTd，设定ΔTd＝T-T0，所述智能控制模块根据该第四突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的位移量对微量调节阀阀杆位移量进行调整，

其中，第一位移量N1、第二位移量N2、第三位移量N3。其中N1＞N2＞N3

当ΔTd≥ΔT1时，所述智能控制模块选取第一位移量N1对所述微量调节阀阀杆位移量进行调节；

当ΔT2≤ΔTd＜ΔT1时，所述智能控制模块选取第二位移量N2对所述微量调节阀阀杆位移量进行调节；

当ΔTd＜ΔT2时，所述智能控制模块选取第三位移量N3对所述微量调节阀阀杆位移量进行调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，降低人工成本，减少人工介入工作，可以做到更加实时地检测注水井的内部压力，对注水井内部压力的调节更加精确。

进一步地，本发明本发明通过所述智能控制模块计算t时长内的注水井压降下降率，并根据压降下降率与多个对应的预设下降率确定所述微量调节阀的阀杆位移量，并在确定完成时，所述智能控制模块通过控制微量调节阀液压泵将所述微量调节阀液压缸中的油液抽出推动所述微量调节阀活塞，使微量调节阀阀杆产生不同的位移，通过智能控制单元内的参数获取模块，对注水井内部压力的检测更加实时也更加精确。

进一步地，本发明通过智能控制模块计算的下降率与多个预设下降率的比对结果对应确定阀杆位移量，以使对所述微量调节阀液压泵的精确控制，从而进一步提高了对注水井内的水流量控制的精确性，通过智能控制单元内的参数分析模块，对所述参数获取模块采集的数据进行分析，较之人工测算数据更加的高效，也更加地精确。

进一步地，本发明通过智能控制单元内的智能控制模块，对所述参数分析模块的数据分析结果进行执行，与所述第一液压装置和所述第二液压装置联动，对所述洗井阀与所述微量调节阀进行调控，较之人工调节更为精确、便利。

进一步地，通过所述参数获取模块采集所述压力传感器的压力变化，并将采集到的数据传输给参数分析模块，参数分析模块对所述参数获取模块采集到的数据进行分析判断。通过所述参数获取模块与所述参数分析模块联动，减少了人工的参与，提高了对注水井内水流各项数据的掌握与精确调节，所述第一液压装置与所述第二液压装置，均内设有位移传感器，其与所述智能控制单元相联动，使得对注水井内部的流量调节更加地精确方便。

进一步地，本发明通过所述智能控制模块对所述注水泵的泵压进行精确调节，使得注水井内的泵压更加持续稳定，减少了注水井内水流对储油层的损伤，本发明通过所述所述智能控制模块对所述注水泵进行进行精确控制，减少了人工的参与，使得注水泵对注水井的注水过程更加高效精确

进一步地，本发明通过参数分析模块对所述参数获取模块获取的数据进行分析判定，将分析判定结果传输给所述智能控制模块，所述智能控制模块通过所述参数分析模块的判定结果，对所述注水泵泵压进行调节；本发明通过参数分析模块对所述参数获取模块获取的数据进行精确分析，舍弃了人工测算，使得所述智能控制模块对所述注水泵泵压进行精确控制。

进一步地，本发明通过参数分析模块计算的压降差值，并将压降差值和预设压降差值进行比对，根据比对结果对所述洗井阀液压泵进行控制推动所述洗井阀液压活塞，使所述洗井阀阀杆产生位移，调节注水井内的水压；本发明通过参数获取模块对数据的精确采集，通过所述参数分析模块对采集到数据的精确分析判定，所述智能控制模块对分析判定结果的精确执行，从而进一步提高了对注水井内水流量的精确控制。

进一步地，本发明通过参数获取模块获取当前洗井阀杆位置与压力传感器的压力变化，通过参数分析模块对获取到的数据进行分析判定，将判定结果传输给所述智能控制模块，所述智能控制模块根据判定结果，控制所述洗井阀液压泵推动洗井阀液压活塞，将所述洗井阀阀杆调节到预设位置。

进一步地，本发明通过所述洗井阀阀杆位置传感器与压力传感器所采集的数据传输给所述参数分析模块，通过参数分析模块对采集到的数据的精确分析判定，通过所述智能控制模块对判定结果的精确执行，使得在对注水井内的水压调节工作得到精确高效的执行。

附图说明

图1为本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备的智能控制单元的结构框图；

图3为本发明另一实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2所示，图1为本发明所述基于注水井的智能流量控制调节设备的结构示意图；图2为本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备的智能控制单元的结构框图。

本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备，包括：

主体8，其内部设置有进水管道6、出水管道13、安装有洗井阀的第一沉孔(图中未画出)和安装有微量调节阀15的第二沉孔(图中未画出)，进水管道6与出水管道13相对设置且不在同一轴线，第一沉孔和第二沉孔相对设置且不在同一轴线，其中，第一沉孔底部与进水管道6相通，侧壁与出水管道13相通；第二沉孔底部与出水管道13相通，侧壁与进水管道6相通。

所述第一沉孔内安装有用以在向井内注水时控制注水水压的洗井阀，该洗井阀包括洗井阀杆1、洗井阀工作筒密封圈2、洗井阀工作筒3、洗井阀密封圈4、洗井阀座5、洗井阀座密封圈7。

所述第二沉孔内安装有用以在向油井内注水时对注水压力进行微调的微量调节阀15，该微量调节阀15包括微调阀工作筒11、微调阀工作筒密封圈12、微调阀杆密封圈14、微调阀15、微调阀座16、微调阀座密封圈17。

还包括：

第一液压装置，其包括设置在所述洗井阀上部的洗井阀液压缸18，设置在洗井阀液压缸体侧壁上的洗井阀液压泵19，与洗井阀液压泵连接洗井阀液压管20，以及设置在洗井阀液压缸体内部的洗井阀液压活塞22；

第二液压装置，其包括设置所述微量调节阀15下部的微量调节阀15液压缸26，设置在微量调节阀15液压缸体侧壁上的微量调节阀15液压泵24，与微量调节阀15液压泵微量调节阀15液压管23，以及设置在微量调节阀15液压缸体内部的微量调节阀15液压活塞27；

压力传感器28，其设置在靠近所述出水管的主体8上，用以检测出水管的压力；

洗井阀位置传感器29，设置在所述洗井阀液压缸18内壁上，用以检测洗井阀杆的位移量；

微量调节阀15位置传感器30，设置在所述微量调节阀15液压缸26内壁上，用以检测微量调节阀15的阀杆位移量；

智能控制单元，其分别与所述洗井阀液压泵、微量调节阀15液压泵、压力传感器、第一位置传感器以及第二位置传感器连接，智能控制单元包括用以获取所述压力传感器、洗井阀位置传感器和调节阀位置传感器的参数获取模块，用以对所述参数获取模块获取的参数进行分析的参数分析模块，以及用以根据所述参数分析模块的分析结果控制所述洗井阀和所述微量调节阀15的智能控制模块。

具体而言，所述洗井阀底部设有洗井阀座5，洗井阀座5为槽型结构且底部开设有通孔，所述洗井阀座5外侧壁上开设有一环形凹槽，该环形凹槽内安装有一洗井阀座密封圈7，所述洗井阀座5上部设置有与其配合的内部中空的洗井阀工作筒3，所述洗井阀工作筒3为圆形筒状结构，内外均设有至少两道环状凹槽，且外部环形凹槽中装有洗井阀工作筒密封圈2，内侧环形凹槽中装有洗井阀密封圈4，所述洗井阀密封圈4与所述洗井阀杆1密封配合。所述洗井阀杆1为锥体式结构，所述洗井阀杆下端与所述洗井阀底座5的通孔配合，用以封堵该通孔。所述洗井阀液压缸18内部存放有用以驱动所述洗井阀液压活塞22的油液，所述洗井阀液压缸缸壁上设有为所述液体提供进出的进液口与出液口分别位于所述缸体隔板上方与下方，所述洗井阀液压缸18外壁上挂有洗井阀液压泵19一段连接到所述隔板上方出/进液口紧密配合，所述洗井阀液压泵19另一端与所述洗井阀液压管20相连，所述洗井阀液压泵19与所述智能控制单元相连接，所述洗井阀液压缸壁内设有洗井阀位移传感器29。

具体而言，所述微量调节阀15底部设有微调阀座16，该微调阀座16为槽型结构且底部开设有通孔，所述微量调节阀15座外侧壁上开设有一环形凹槽，该环形凹槽内安装有一微量调节阀15密封圈17，所述微调阀座16上部设置有与其配合的内部中空的微调阀工作筒11，使水流只经过阀孔而不渗透进所述微量调节阀15与主体8之间。所述微调阀工作筒为圆形筒状结构，内外均有至少两道环状凹槽，且所述微调工作筒11外部环形凹槽装有微调阀工作筒密封圈12，所述微调工作筒11内部环形凹槽内装有两条微调阀杆封圈14，所述微调阀密封圈与微量调节阀15配合，所述微调阀14下端锥形体嵌入微调阀座中16且与微调阀座16配合。所述微量调节阀15液压缸18内部设有缸体隔板，所述缸体隔板上方存放有用来驱动所述微量调节阀15液压活塞22的油液，所述微量调节阀15液压缸缸壁上设有为所述液体提供进出的进液口与出液口分别位于所述微量调节阀15缸体隔板上方与下方，所述微量调节阀15液压缸26外壁上挂有微量调节阀15液压泵24一段连接到所述隔板上方出/进液口紧密配合，所述微量调节阀15液压泵24另一端与所述微量调节阀15液压管23相连，所述微量调节阀15液压管23与所述隔板下端进/出液口相连。所述微量调节阀15液压泵与所述智能模块相连接，所述微量调节阀15液压缸内设有微量调节阀15位置传感器30。

本发明用水泵来对所述注水井进行注水，所述洗井阀与所述微量调节阀全部打开，注满水后关闭所述洗井阀与所述微量调节阀，进行保压、记录此时压强并静置时间t1，通过所述压力传感器28回传的数值与保压值进行比较，计算出经过t1时间段后产生的压降，根据所述压降值，对所述洗井阀与所述微量调节阀的阀杆进行控制调节，减少了人工的介入，使对注水井内的水压控制更精确。

请参阅图3所示，其为另一实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备的结构示意图。

本发明另一实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备还包括一手杆9，该手杆与所述微调阀14相连，用以在微调阀无法自主调节时采取人为调节。

本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备，还包括智能控制单元，其分别与所述压力传感器、洗井阀以及微量控制阀连接。

具体而言，所述智能控制单元与所述洗井阀内的洗井阀液压泵和洗井阀位置传感器连接，以及与所述微量调节阀内的调节阀液压泵和调节阀位置传感器连接。

具体而言，所述智能控制单元包括用以获取所述压力传感器、洗井阀位置传感器和调节阀位置传感器的参数获取模块，用以对所述参数获取模块获取的参数进行分析的参数分析模块，以及用以根据所述参数分析模块的分析结果控制所述洗井阀和所述微量调节阀的智能控制模块。

本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备，所述智能控制模块在控制注水泵向所述注水井内注水时，根据所述注水井的实际渗透率Y与预设渗透率的比对结果确定所述水泵的初始泵压，

其中，所述智能控制模块设有第一预设渗透率Y1、第二预设渗透率Y2、第三预设渗透率Y3、第一初始泵压P1、第二初始泵压P2以及第三初始泵压P3，其中Y1＜Y2＜Y3，

当Y＜Y1时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P1；

当Y1＜Y＜Y3时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P2；

当Y≥Y3时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P3。

本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备，所述智能控制模块模块在确定所述泵压完成时，控制启动注水泵并开启洗井阀和/或微量调节阀向所述注水井注水，并实时获取所述压力传感器的压力值U，当该压力值U升高至预设压力值U0时，所述智能控制模块控制关闭注水泵、洗井阀和微量调节阀进行保压。

本发明实施例所述基于注水井的智能流量控制调节设备，所述参数获取模块中设有第一预设时长t1和第二预设时长t2，参数获取模块在所述智能控制模块控制所述注水井保压至第一预设时长t1时，获取所述压力传感器在t1时长内的压降W，所述参数分析模块根据该压降与预设压降的比对结果确定是否继续注水，其中，所述参数获取模块还设有第一预设压降W1和第二预设压降W2，其中t1＜t2，W1＜W2，

若W＜W1，所述参数分析模块判定不注水且继续保压至t2时长；

若W1＜W＜W2，所述参数分析模块判定需要继续注水，并控制开启微量调节阀；

若W≥W2，所述参数分析模块判定需要继续注水，并控制开启洗井阀。

具体而言，所述参数分析模块判定需要继续注水并开启微量调节阀时，所述参数分析模块计算t时长内所述注水井压降的下降率P，设定P＝W/t，所述智能控制模块根据该下降率P与预设下降率的比对结果确定所述微量调节阀的阀杆位移量，

其中，所述智能控制模块设有第一预设下降率P1、第二预设下降率P2、第一微量调节阀阀杆位移量H1、第二微量调节阀阀杆位移量H2以及第三微量调节阀阀杆位移量H3，其中P1＞P2、H1＞H2＞H3；

当P≥P1时，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第一阀杆位移量H1；

若P2≤P＜P1，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第二阀杆位移量H2；

若P≤P2，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第三阀杆位移量H3。

具体而言，本发明通过所述智能控制模块计算t时长内的注水井压降下降率，并根据压降下降率与多个对应的预设下降率确定所述微量调节阀的阀杆位移量，并在确定完成时，所述智能控制模块通过控制微量调节阀液压泵将所述微量调节阀液压缸中的油液抽出推动所述微量调节阀活塞，使微量调节阀阀杆产生不同的位移。

本发明通过智能控制模块计算的下降率与多个预设下降率的比对结果对应确定阀杆位移量，以使对所述微量调节阀液压泵的精确控制，从而进一步提高了对注水井内的水流量控制的精确性。

本发明实施例所述基于注水井的智能流量调节设备，所述参数获取模块在所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为Hi时，i＝1，2，3，实时获取压力传感器的压力变化，若出现压力突变，所述参数分析模块确定该压力突变量T，并将该压力突变量T与预设压力突变量T0进行比对，根据该比对结果确定所述注水泵的泵压是否合格，

当T≥T0时，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格；

当T＜T0时，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压合格。

具体而言，本发明通过所述参数获取模块采集所述压力传感器的压力变化，并将采集到的数据传输给参数分析模块，参数分析模块对所述参数获取模块采集到的数据进行分析判断。通过所述参数获取模块与所述参数分析模块联动，减少了人工的参与，提高了对注水井内水流各项数据的掌握与精确调节。

具体而言，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格时，所述参数分析模块确定所述压力突变量为压力下降或压力升高；

所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格且所述压力突变量为压力下降时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第一突变量差值ΔTa，设定ΔTa＝T-T0,所述智能控制模块根据该第一突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前注水泵的泵压进行调整，

其中，所述智能控制模块设有第一预设突变量差值ΔT1、第二预设突变量差值ΔT2、第一泵压调节系数K1、第二泵压调节系数K2以及第三泵压调节系数K3，其中ΔT1＞ΔT2，1.2＞K1＞K2＞K3＞1，

当ΔTa≥ΔT1时，所述智能控制模块选取第一泵压调节系数K1对所述注水泵泵压进行调节；

当ΔT2≤ΔTa＜ΔT1时，所述智能控制模块选取第二泵压调节系数K2对所述注水泵泵压进行调节；

当ΔTa＜ΔT2时，所述智能控制模块选取第三泵压调节系数K3对所述注水泵泵压进行调节；

当所述智能控制模块选取第e泵压调节系数Ke对所述注水泵泵压进行调节时，设定e＝1，2，3，智能控制模块将调节后的注水泵泵压设置为P1，设定P1＝P’×Ke。

具体而言，本发明通过所述智能控制模块对所述注水泵的泵压进行精确调节，使得注水井内的泵压更加持续稳定，减少了注水井内水流对储油层的损伤。

本发明通过所述所述智能控制模块对所述注水泵进行进行精确控制，减少了人工的参与，使得注水泵对注水井的注水过程更加高效精确。

具体而言，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格且所述压力突变量为压力升高时，所述智能控制模块根据所述第一突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前注水泵的泵压进行调整，

其中，所述智能控制模块设有第四泵压调节系数K4、第五泵压调节系数K5以及第六泵压调节系数K6，1＞K4＞K5＞K6＞0.8，

当ΔT≥ΔT1时，所述智能控制模块选取第六泵压调节系数K6对所述注水泵泵压进行调节；

当ΔT1≤ΔT＜ΔT2时，所述智能控制模块选取第五泵压调剂系数K5对所述注水泵泵压进行调节；

当ΔT＜ΔT2时，所述智能控制模块选取第四泵压调节系数K4对所述注水泵泵压进行调节；

当所述智能控制模块选取第f泵压调节系数Kf对所述注水泵泵压进行调节时，设定f＝4，5，6，智能控制模块将调节后的注水泵泵压设置为P1，设定P1＝P’×Kf。

本发明通过参数分析模块对所述参数获取模块获取的数据进行分析判定，将分析判定结果传输给所述智能控制模块，所述智能控制模块通过所述参数分析模块的判定结果，对所述注水泵泵压进行调节。

本发明通过参数分析模块对所述参数获取模块获取的数据进行精确分析，舍弃了人工测算，使得所述智能控制模块对所述注水泵泵压进行精确控制。

具体而言，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压合格时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第二突变量差值ΔTb，设定ΔTb＝T0-T，所述智能控制模块根据该第二突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的位移调节量对所述微量调节阀阀杆位置进行调节，

其中，所述智能控制模块设置有第一位移调节量S1、第二位移调节量S2、第三位移调节量S3，其中S1＞S2＞S3，

当ΔTb≥ΔT1时，所述智能控制模块选取第一位移调节量S1对所述微量调节阀阀杆位置进行调节；

当ΔT2≤ΔTb＜ΔT1时所述智能控制模块选取第二位移调节量S2对所述微量调节阀阀杆位置进行调节；

当ΔTb＜ΔT2时，所述智能控制模块选取第三位移调节量S3对所述微量调节阀阀杆位置进行调节；

当所述智能控制模块选取第j位移调节量Sj对所述微量调节阀阀杆位置进行调节时，设定j＝1，2，3，所述智能控制模块将调节后的阀杆位移量设置为H4，设定H4＝Hi-Sj。

所述智能控制模块设有所述微量调节阀阀杆相对于所述微量调节阀座最小相对位移Z，当H4＝Z时，所述智能控制模块对所述微量调节阀阀杆停止调节。

具体而言，所述参数分析模块判定需要继续注水并开启洗井阀时，所述参数分析模块计算所述压降W和第二预设压降W2的压降差值ΔW，设定ΔW＝W-W2，所述智能控制模块根据该压降差值ΔW与预设压降差值的比对结果确定所述洗井阀的阀杆位移量，

其中，所述智能控制模块设有第一预设压降差值ΔW1、第二预设压降差值ΔW2、第一洗井阀阀杆位移量D1、第二洗井阀阀杆位移量D2以及第三洗井阀阀杆位移量D3，其中ΔW1＞ΔW2，D2＞D2＞D3，

当ΔW≥ΔW1时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D1；

当ΔW2≤ΔW＜ΔW1时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D2；

当ΔW＜ΔW2时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D3。

具体而言，本发明通过参数分析模块计算的压降差值，并将压降差值和预设压降差值进行比对，根据比对结果对所述洗井阀液压泵进行控制推动所述洗井阀液压活塞，使所述洗井阀阀杆产生位移，调节注水井内的水压。

本发明通过参数获取模块对数据的精确采集，通过所述参数分析模块对采集到数据的精确分析判定，所述智能控制模块对分析判定结果的精确执行，从而进一步提高了对注水井内水流量的精确控制。

本发明实施例所述基于注水井的智能流量调节设备，所述参数获取模块在所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为Dc时，c＝1，2，3，实时获取压力传感器的压力变化，若出现压力突变，所述参数分析模块确定该压力突变量T，并将该压力突变量T与预设压力突变量T0进行比对，根据该比对结果确定所述洗井阀阀杆位移量是否合格，

当T≥T0时，所述参数分析模块判定洗井阀阀杆位移量不合格；

当T＜T0时，所述参数分析模块判定洗井阀阀杆位移量合格。

具体而言，所述参数分析模块判定当前所述洗井阀阀杆位移量不合格时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第三突变量差值ΔTc，设定ΔT＝T-T0，所述智能控制模块根据该第三突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前所述洗井阀阀杆位移量进行调整，

其中，所述智能控制模块设有第一位移量修正系数Q1、第二位移量修正系数Q2以及第三位移量修正系数Q3，设定1＞Q1＞Q2＞Q3＞0.8，

当ΔT≥ΔT3时，所述智能控制模块选取第一位移修正系数Q1对所述洗井阀阀杆位移量进行调整；

当ΔT3＞ΔT≥ΔT4时，所述智能控制模块选取第二位移修正系数Q2对所述洗井阀阀杆位移量进行调整；

当ΔT＜ΔT4时，所述智能控制模块选取第三位移修正系数Q3对所述洗井阀阀杆位移量进行调整；

所述智能控制模块选取第m位移量修正系数Qm对所述洗井阀阀杆位移量进行调节时，设定m＝1,2,3，智能控制模块将调节后的所述洗井阀阀杆位移量设置为N，设定N＝Dc×Qm。

具体而言，本发明通过参数获取模块获取当前洗井阀杆位置与压力传感器的压力变化，通过参数分析模块对获取到的数据进行分析判定，将判定结果传输给所述智能控制模块，所述智能控制模块根据判定结果，控制所述洗井阀液压泵推动洗井阀液压活塞，将所述洗井阀阀杆调节到预设位置。

本发明通过所述洗井阀阀杆位置传感器与压力传感器所采集的数据传输给所述参数分析模块，通过参数分析模块对采集到的数据的精确分析判定，通过所述智能控制模块对判定结果的精确执行，使得在对注水井内的水压调节工作得到精确高效的执行。

所述参数分析模块判定所述洗井阀阀杆位移量合格时，将所述洗井阀阀杆位移量设置为Dc/2，计算所述压力突变量T与预设压力突变量T0的第四突变量差值ΔTd，设定ΔTd＝T-T0，所述智能控制模块根据该第四突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的位移量对微量调节阀阀杆位移量进行调整，

其中，第一位移量N1、第二位移量N2、第三位移量N3。其中N1＞N2＞N3

当ΔTd≥ΔT1时，所述智能控制模块选取第一位移量N1对所述微量调节阀阀杆位移量进行调节；

当ΔT2≤ΔTd＜ΔT1时，所述智能控制模块选取第二位移量N2对所述微量调节阀阀杆位移量进行调节；

当ΔTd＜ΔT2时，所述智能控制模块选取第三位移量N3对所述微量调节阀阀杆位移量进行调节。

具体而言，本发明通过所述压力传感器对注水管内的水压数据进行采集，所述参数获取模块对所述压力传感器所采集的数据进行整理，并将数据传输给所述参数分析模块，并通过参数分析模块对数据进行分析判定，将判定结果传输给所述智能控制模块，所述智能控制模块通过判定结果控制所述微量调节阀液压泵，推动微量调节阀液压活塞，使微量调节阀阀杆到达预设位置。

本发明通过所述参数采集模块对前端设备数据的精确采集，所述参数分析模块对所述参数采集模块采集到的数据的准确分析判定，通过智能控制模块对数据分析判定结果准确的执行，使得注水井内的水压得到准确、快速的调控。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于注水井的智能流量控制调节设备，包括主体、洗井阀和微量调节阀，其特征在于，还包括：

第一液压装置，其包括设置在所述洗井阀上部的洗井阀液压缸体，设置在洗井阀液压缸体侧壁上的洗井阀液压泵，与洗井阀液压泵连接洗井阀液压管，以及设置在洗井阀液压缸体内部的洗井阀液压活塞；

第二液压装置，其包括设置所述微量调节阀下部的微量调节阀液压缸体，设置在微量调节阀液压缸体侧壁上的微量调节阀液压泵，与微量调节阀液压泵微量调节阀液压管，以及设置在微量调节阀液压缸体内部的微量调节阀液压活塞；

压力传感器，其设置在靠近出水管的主体上，用以检测出水管的压力；

洗井阀位置传感器，设置在所述洗井阀液压缸体内壁上，用以检测洗井阀杆的位移量；

微量调节阀位置传感器，设置在所述微量调节阀液压缸体内壁上，用以检测微量调节阀的阀杆位移量；

智能控制单元，其分别与所述洗井阀液压泵、微量调节阀液压泵、压力传感器、第一位置传感器以及第二位置传感器连接，智能控制单元包括用以获取所述压力传感器、洗井阀位置传感器和调节阀位置传感器的参数获取模块，用以对所述参数获取模块获取的参数进行分析的参数分析模块，以及用以根据所述参数分析模块的分析结果控制所述洗井阀和所述微量调节阀的智能控制模块。

2.根据权利要求1所述的基于注水井的智能流量控制调节设备，其特征在于，所述智能控制模块在控制注水泵向所述注水井内注水时，根据所述注水井的实际渗透率Y与预设渗透率的比对结果确定所述水泵的初始泵压，

其中，所述智能控制模块设有第一预设渗透率Y1、第二预设渗透率Y2、第三预设渗透率Y3、第一初始泵压P1、第二初始泵压P2以及第三初始泵压P3，其中Y1＜Y2＜Y3，

当Y＜Y1时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P1；

当Y1＜Y＜Y3时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P2；

当Y≥Y3时，所述智能控制模块将所述水泵的初始泵压设置为P3；

所述智能控制模块在确定所述泵压完成时，控制启动注水泵并开启洗井阀和/或微量调节阀向所述注水井注水，并实时获取所述压力传感器的压力值U，当该压力值U升高至预设压力值U0时，所述智能控制模块控制关闭注水泵、洗井阀和微量调节阀进行保压。

3.根据权利要求2所述的基于注水井的智能流量控制调节设备，其特征在于，所述参数获取模块中设有第一预设时长t1和第二预设时长t2，参数获取模块在所述智能控制模块控制所述注水井保压至第一预设时长t1时，获取所述压力传感器在t1时长内的压降W，所述参数分析模块根据该压降与预设压降的比对结果确定是否继续注水，其中，所述参数获取模块还设有第一预设压降W1和第二预设压降W2，其中t1＜t2，W1＜W2，

若W＜W1，所述参数分析模块判定不注水且继续保压至t2时长；

若W1＜W＜W2，所述参数分析模块判定需要继续注水，并控制开启微量调节阀；

若W≥W2，所述参数分析模块判定需要继续注水，并控制开启洗井阀。

4.根据权利要求3所述的基于注水井的智能流量控制调节设备，其特征在于，所述参数分析模块判定需要继续注水并开启微量调节阀时，所述参数分析模块计算t时长内所述注水井压降的下降率P，设定P＝W/t，所述智能控制模块根据该下降率P与预设下降率的比对结果确定所述微量调节阀的阀杆位移量，

其中，所述智能控制模块设有第一预设下降率P1、第二预设下降率P2、第一微量调节阀阀杆位移量H1、第二微量调节阀阀杆位移量H2以及第三微量调节阀阀杆位移量H3，其中P1＞P2、H1＞H2＞H3；

当P≥P1时，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第一阀杆位移量H1；

若P2≤P＜P1，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第二阀杆位移量H2；

若P≤P2，所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为第三阀杆位移量H3。

5.根据权利要求4所述的基于注水井的智能流量控制调节设备，其特征在于，所述参数分析模块判定需要继续注水并开启洗井阀时，所述参数分析模块计算所述压降W和第二预设压降W2的压降差值ΔW，设定ΔW＝W-W2，所述智能控制模块根据该压降差值ΔW与预设压降差值的比对结果确定所述洗井阀的阀杆位移量，

其中，所述智能控制模块设有第一预设压降差值ΔW1、第二预设压降差值ΔW2、第一洗井阀阀杆位移量D1、第二洗井阀阀杆位移量D2以及第三洗井阀阀杆位移量D3，其中ΔW1＞ΔW2，D1＞D2＞D3，

当ΔW≥ΔW1时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D1；

当ΔW2≤ΔW＜ΔW1时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D2；

当ΔW＜ΔW2时，所述智能控制模块将所述洗井阀阀杆位移量设置为D3。

6.根据权利要求5所述的基于注水井的智能流量控制调节设备，其特征在于，所述参数获取模块在所述智能控制模块将所述微量调节阀阀杆位移量设置为Hi或将所述洗井阀阀杆位移量设置为Dc时，设定i＝1，2，3，c＝1，2，3，实时获取压力传感器的压力变化，若出现压力突变，所述参数分析模块确定压力突变量T，并将该压力突变量T与预设压力突变量T0进行比对，根据该比对结果确定所述注水泵的泵压是否合格，

当T≥T0时，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格；

当T＜T0时，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压合格；

所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格时，所述参数分析模块确定所述压力突变量为压力下降或压力升高。

7.根据权利要求6所述的基于注水井的智能流量控制调节设备，其特征在于，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格且所述压力突变量为压力下降时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第一突变量差值ΔTa，设定ΔTa＝T-T0,所述智能控制模块根据该第一突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前注水泵的泵压进行调整，智能控制模块将调节后的注水泵泵压设置为P1，设定P1＝P’×Ke，Ke为增大泵压的泵压调节系数；

所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压不合格且所述压力突变量为压力升高时，所述智能控制模块根据所述第一突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的调节系数对当前注水泵的泵压进行调整，智能控制模块将调节后的注水泵泵压设置为P1，设定P1＝P’×Kf，Kf为降低泵压的泵压调节系数。

8.根据权利要求7所述的基于注水井的智能流量控制调节设备，其特征在于，所述参数分析模块判定当前注水泵的泵压合格时，计算所述压力突变量T和预设压力突变量T0的第二突变量差值ΔTb，设定ΔTb＝T0-T，所述智能控制模块根据该第二突变量差值与预设突变量差值的比对结果选取对应的位移调节量对所述微量调节阀阀杆位置进行调节，所述智能控制模块将调节后的阀杆位移量设置为H4，设定H4＝Hi-Sj，Sj为位移调节量。

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