CN116733428B - 一种井下智控式集成配注装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能配注器技术领域，具体为一种井下智控式集成配注装置，包括第一配注组件和第二配注组件，所述第二配注组件可拆卸连接在第一配注组件的上端，所述第一配注组件的上端设有凹槽，所述凹槽设置在第二配注组件的下端。本申请中通过采用水平安装智能配注器以及在该智能配注器中水平安装“水银开关”来实现震动监测，当钻井工作过程中出现震动，必然会导致智能配注器的震动、偏移和歪斜等情况，此时“水银开关”装置会发出数据信息，能通过数据信息了解该智能配注器的晃动情况，并且通过传感组件来进行检测水淹情况，用来计量污水没过配注器的时间、次数，以便计算出该配注器能够继续使用的寿命。

Description

一种井下智控式集成配注装置

技术领域

本发明涉及智能配注器技术领域，尤其涉及一种井下智控式集成配注装置。

背景技术

油田的分层注水、注气等工艺正朝着智能化方向发展，对地层压力、分层流量和温度等参数进行实时监测，并做出定量的分析，提高油田的开采水平。上述监测数据需及时采集、上传至地上。现有技术中采用无缆方式的智能配水器在井下为一个独立的工作单元，多个智能工具同时工作时各测试数据不能共享，测试时间长且测试效果无法保证，电池容量大且寿命不确定；如中国专利公开号为CN201437719U的注水井智能配水器的专利说明书中提出了一种无需投捞施工、可在地面遥控工作的注水井智能配水器，不需要在井筒起下钢丝或电缆，一趟管柱即完成配水、测试等多功能。采用管柱及井下工具上置电缆上传方式的智能配水器，在井下两个配水工具是通过电缆穿越封隔器来连接,配水工具和封隔器均为独立单元，下井时两工具电缆连接点多、现场操作工序复杂；如中国专利公开号为CN202417458U的电缆式注水井智能测调配水器，解决了现有配水器实时性差、无法长时间实时对井下压力、温度、流量数据、流量调配过程和流量变化进行直读和监测的问题。

为了解决上述技术问题，现有中国专利公开号为CN108798617B的一种井下智控式集成配注装置，包括依次连接的上接头、封配主体、复合内管和下接头，上接头外周设有集成控制仓，集成控制仓下部与封配主体外周密封连接，封配主体下侧外周设有中连接套，复合内管与中连接套之间设有进液阀，进液阀下侧内周连接有中封管，进液阀下侧设有扩张式的封隔器；封配主体的环形周壁内并列设置了两个计量和调配机构，分别用于测调封隔器上侧和下侧的地层注水，集成控制仓内用于安置两机构的电池、监测及控制元件。本发明中将两个单体智能配水器和封隔器的功能合为一体，并将两台单体智能配水器集成置于封隔器一端，实现分层注水同步配注验证，大幅减短工具总长度，适应各种井况的分注井应用。

现有技术中由于智能配注器周边震动，可能导致其因震动受损，导致智能配注器上传的数据不准确，实际水量与智能配注器上传的参数不符，同时智能配注器应用在环境恶劣的油井内，会出现污水浸泡智能配注器的状况，长时间或者经常反复的浸泡会对智能配注器的寿命造成影响，所以需要进行改进。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种井下智控式集成配注装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种井下智控式集成配注装置，包括第一配注组件和第二配注组件，所述第二配注组件可拆卸连接在第一配注组件的上端，所述第一配注组件的上端设有凹槽，所述凹槽设置在第二配注组件的下端，所述凹槽内转动连接有水银开关组件，所述水银开关组件和第一配注组件相连接，所述凹槽内设有挤压机构，所述挤压机构上设有转轴件，所述转轴件上连接有偏心机构，所述偏心机构和水银开关组件相抵触；

所述第二配注组件的上端开设有安装槽，所述安装槽内可拆卸连接有传感组件。

与现有技术相比，本申请中通过采用水平安装智能配注器以及在该智能配注器中水平安装“水银开关”来实现震动监测，当钻井工作过程中出现震动，必然会导致智能配注器的震动、偏移和歪斜等情况，此时“水银开关”装置会发出数据信息，能通过数据信息了解该智能配注器的晃动情况，并且通过传感组件来进行检测水淹情况，用来计量污水没过配注器的时间、次数，以便计算出该配注器能够继续使用的寿命。

优选地，所述第二配注组件上可拆卸连接有栅格板，所述栅格板和安装槽相对应。

进一步的，通过栅格板能有效进行过滤，避免其他杂质进入造成传感组件受损，同时便于水的浸没。

优选地，所述挤压机构包括开设在凹槽内的开口，所述开口内贯穿设有斜杆件，所述第一配注组件上滑动安装有压杆件，所述压杆件和开口相对应，所述压杆件位于第一配注组件内的一端抵触在斜杆件的一端上侧，所述转轴件转动套接在斜杆件上，所述压杆件和第二配注组件相抵触。

进一步的，在第一配注组件和第二配注组件组装时，通过第二配注组件和压杆件的挤压控制相应部件运作，同时当拆卸时，第一配注组件和第二配注组件稍微分离就会使压杆件移动，产生联动效应使水银开关组件运动。

优选地，所述偏心机构包括滑动安装在转轴件两端的两个方框件，两个方框件的一端固定在凹槽内的一端侧壁上，所述方框件内转动连接有偏心轮件，所述转轴件的两端分别和两个偏心轮件靠近第二配注组件的一端相抵触，所述水银开关组件远离第二配注组件的一端和两个偏心轮件相抵触，所述凹槽内的相对侧壁上共同滑动安装有压辊件，两个偏心轮件分别抵触在压辊件靠近第二配注组件一端的两侧，所述压辊件和凹槽内的底部共同固定有第四弹簧件，所述压辊件上转动套接有两个支撑杆，两个支撑杆的一端均转动连接有连接板，两个连接板均转动连接在凹槽内的一端侧壁上，两个连接板均抵触在水银开关组件靠近第二配注组件的一端。

进一步的，通过压杆件的升降，使偏心轮件和方框件的上端平齐设置，使水银开关组件和方框件抵触，保证水银开关组件的平稳性，同时通过相应部件使连接板偏转挤压水银开关组件，进一步保证水银开关组件的稳定性。

优选地，所述凹槽的内壁上固定有两个转轴，两个转轴相对设置，两个转轴分别转动套接在水银开关组件的两侧。

进一步的，使水银开关组件能稳定的进行转动。

优选地，所述安装槽的内壁上开设有两个固定槽，两个固定槽相对设置，所述固定槽内安装有联动机构，所述联动机构上设有摆杆件和摆杆，所述安装槽内滑动安装有承载座，所述承载座抵触在传感组件的下端，所述传感组件抵触在承载座的上端，两个摆杆件分别和承载座的两端相抵触，两个摆杆分别抵触在传感组件的上端两侧，所述承载座上设有调控机构，所述安装槽的内壁设有承载槽，所述承载槽设置在两个固定槽之间，所述调控机构延伸至承载槽内。

进一步的，通过联动机构和调控机构的配合，便于传感组件快速进行安装固定，且方便进行检修，保证传感组件能精准进行检测。

优选地，所述联动机构包括滑动安装在固定槽内的第一直齿条，所述第一直齿条的一侧啮合有第一齿轮件，所述第一齿轮件转动连接在固定槽内的侧壁上，所述摆杆件固定在第一齿轮件的一侧，所述摆杆件和固定槽内的一端侧壁上共同固定有第三弹簧件，所述第一直齿条的上端固定有推板，所述摆杆转动连接在固定槽内的侧壁上，所述摆杆的下端和推板相抵触，所述摆杆和推板之间共同固定有第一弹簧件。

进一步的，通过第一齿轮件和第一直齿条的配合使摆杆、第一弹簧件和推板配合进行转动，便于摆杆有效抵触传感组件，压紧传感组件的位置。

优选地，所述调控机构包括滑动安装在承载座上的滑动件，所述滑动件的下端转动连接有拉杆，所述拉杆的下端转动连接有L型板，所述L型板滑动安装在安装槽内，所述L型板和安装槽内的一端侧壁上共同固定有第二弹簧件，所述承载槽内的底部转动连接有丝杠，所述丝杠上螺合有丝杠螺母，所述丝杠螺母上转动连接有转动件，所述转动件和承载槽内的顶部相抵触，所述丝杠上固定有抵触杆，所述抵触杆和L型板相抵触。

进一步的，当部件运作完毕后，工作人员能通过控制转动件不同端面和承载槽抵触，来固定和限制抵触杆的位置，便于进一步的限定承载座的位置。

优选地，所述摆杆件由锥形件和竖板件组成，所述锥形件位于竖板件的下端，所述锥形件的倾斜端和承载座的下端一侧相抵触。

进一步的，通过倾斜面能更好的与承载座抵触，便于通过传感组件的下压力推动相应部件运作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过第一配注组件和第二配注组件的可拆卸连接，第二配注组件对压杆件施加压力，通过斜杆件带动转轴件移动，转轴件挤压偏心轮件来使偏心轮件的上端和方框件的上端平齐，水银开关组件和方框件的上端抵触，同时偏心轮件挤压压辊件使第四弹簧件被压缩，通过支撑杆拉动连接板转动抵触水银开关组件，夹紧水银开关组件，当拆卸时第四弹簧件所受压力缩减会推动相应部件运作，使水银开关组件偏转，便于控制水银开关组件联通或是断开电路，能和第一配注组件内相应部件连接，发出相应指令；

2、通过下压传感组件能挤压摆杆件带动第一直齿条上升，第一直齿条上升会推动摆杆偏转，便于摆杆抵触传感组件的上端，当安装完毕后，能控制转动件转动，使丝杠螺母升降带动丝杠和抵触杆转动，限定L型板和拉杆的位置状况，保证传感组件安装的稳定性；

3、通过栅格板的安装，能有效避免较大的杂质损坏传感组件，便于保证传感组件能精准检测其是否存在水淹的情况。

附图说明

图1为本发明提出的一种井下智控式集成配注装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种井下智控式集成配注装置的第一配注组件俯视结构示意图；

图3为本发明提出的一种井下智控式集成配注装置的凹槽内部结构示意图；

图4为图1中A处放大图；

图5为图1中B处放大图；

图6为图1中C处放大图；

图7为图1中D处放大图；

图8为图3中E处放大图；

图9为图3中F处放大图；

图中：1第一配注组件、2第二配注组件、3水银开关组件、4转轴、5凹槽、6第一弹簧件、7推板、8第一直齿条、9栅格板、10固定槽、11摆杆、12传感组件、13第一齿轮件、14摆杆件、15转动件、16安装槽、17承载槽、18丝杠、19L型板、20第二弹簧件、21抵触杆、22丝杠螺母、23拉杆、24第三弹簧件、25承载座、26偏心轮件、27方框件、28压杆件、29开口、30斜杆件、31连接板、32支撑杆、33第四弹簧件、34转轴件、35压辊件、36滑动件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-9，一种井下智控式集成配注装置，包括第一配注组件1和第二配注组件2，在第一配注组件1和第二配注组件2内安装有智能配注器所需相应组件，同时安装有与水银开关组件3和传感组件12连接的相应部件，便于根据水银开关组件3和传感组件12的运作情况发出相应指令信息，便于终端设备接收，上传数据表明该配注器震动情况以及计算当污水没过配注器的时间、次数，可以用来计算出该配注器能够继续使用的寿命。

参照图2、3、8、9，第二配注组件2可拆卸连接在第一配注组件1的上端，通过螺栓组件等部件进行连接固定，第一配注组件1的上端设有凹槽5，凹槽5设置在第二配注组件2的下端，凹槽5的内壁上固定有两个转轴4，两个转轴4相对设置，两个转轴4分别转动套接在水银开关组件3的两侧，两个转轴4均呈半球型设置，在安装时使两个转轴4分别插进水银开关组件3两侧的半球型槽体内，便于水银开关组件3的平稳转动，凹槽5内转动连接有水银开关组件3，便于发出相应指令信息，水银开关组件3和第一配注组件1相连接，凹槽5内设有挤压机构，挤压机构上设有转轴件34，转轴件34上连接有偏心机构，偏心机构和水银开关组件3相抵触，通过挤压机构和偏心机构的作用能夹紧以及控制水银开关组件3的偏转情况，能控制水银开关组件3是否联通，便于对与水银开关组件3连接的相应组件发出指令，使相应组件能发出相应的控制信息。

参照图2、3、8、9，挤压机构包括开设在凹槽5内的开口29，开口29内贯穿设有斜杆件30，第一配注组件1上滑动安装有压杆件28，压杆件28和开口29相对应，压杆件28位于第一配注组件1内的一端抵触在斜杆件30的一端上侧，转轴件34转动套接在斜杆件30上，压杆件28和第二配注组件2相抵触，在第一配注组件1和第二配注组件2连接牢固时，能挤压压杆件28使其受压下降，当出现拆卸时，会使压杆件28运作，能充分控制相应机构运作，便于使水银开关组件3偏转。

参照图2、3、8、9，偏心机构包括滑动安装在转轴件34两端的两个方框件27，两个方框件27的一端固定在凹槽5内的一端侧壁上，方框件27内转动连接有偏心轮件26，转轴件34的两端分别和两个偏心轮件26靠近第二配注组件2的一端相抵触，水银开关组件3远离第二配注组件2的一端和两个偏心轮件26相抵触，凹槽5内的相对侧壁上共同滑动安装有压辊件35，两个偏心轮件26分别抵触在压辊件35靠近第二配注组件2一端的两侧，压辊件35和凹槽5内的底部共同固定有第四弹簧件33，压辊件35上转动套接有两个支撑杆32，两个支撑杆32的一端均转动连接有连接板31，两个连接板31均转动连接在凹槽5内的一端侧壁上，两个连接板31均抵触在水银开关组件3靠近第二配注组件2的一端，当受压时，转轴件34挤压偏心轮件26使偏心轮件26偏转，偏心轮件26的上端和方框件27的上端平齐设置，偏心轮件26挤压压辊件35使第四弹簧件33被压缩，同时压辊件35能带动支撑杆32使连接板31转动抵触水银开关组件3的上端，保证水银开关组件3安装的稳定性，同时当外力出现变化时，第四弹簧件33会带动相应部件运作，使水银开关组件3偏转。

参照图1、4、5、6、7，第二配注组件2的上端开设有安装槽16，安装槽16内可拆卸连接有传感组件12，第二配注组件2上可拆卸连接有栅格板9，栅格板9和安装槽16相对应，通过栅格板9能使水渗透，淹没传感组件12，使传感组件12发出相应指令，同时栅格板9能有效阻挡杂质，避免杂质损坏传感组件12。

参照图1、4、5、6、7，所述安装槽16的内壁上开设有两个固定槽10，两个固定槽10相对设置，固定槽10内安装有联动机构，联动机构上设有摆杆件14和摆杆11，安装槽16内滑动安装有承载座25，所述承载座25抵触在传感组件12的下端，传感组件12抵触在承载座25的上端，摆杆件14由锥形件和竖板件组成，锥形件位于竖板件的下端，锥形件的倾斜端和承载座25的下端一侧相抵触，两个摆杆件14分别和承载座25的两端相抵触，两个摆杆11分别抵触在传感组件12的上端两侧，承载座25上设有调控机构，安装槽16的内壁设有承载槽17，承载槽17设置在两个固定槽10之间，调控机构延伸至承载槽17内，安装传感组件12时会使传感组件12下降挤压承载座25使相应的联动机构和调控机构运作，能将传感组件12进行夹持，同时调节部件位置，使夹持用部件位置稳定，有效固定传感组件12的位置。

参照图1、4、5、6、7，联动机构包括滑动安装在固定槽10内的第一直齿条8，第一直齿条8的一侧啮合有第一齿轮件13，第一齿轮件13转动连接在固定槽10内的侧壁上，摆杆件14固定在第一齿轮件13的一侧，摆杆件14和固定槽10内的一端侧壁上共同固定有第三弹簧件24，第一直齿条8的上端固定有推板7，摆杆11转动连接在固定槽10内的侧壁上，摆杆11的下端和推板7相抵触，摆杆11和推板7之间共同固定有第一弹簧件6，当承载座25下降会抵触摆杆件14使第一齿轮件13转动，能控制第一直齿条8的位置，并且通过第三弹簧件24能提供反向作用力，方便快速进行拆卸，同时能保证各部件之间的连接性，便于部件之间的联动。

参照图1、4、5、6、7，调控机构包括滑动安装在承载座25上的滑动件36，滑动件36的下端转动连接有拉杆23，拉杆23的下端转动连接有L型板19，L型板19滑动安装在安装槽16内，L型板19和安装槽16内的一端侧壁上共同固定有第二弹簧件20，承载槽17内的底部转动连接有丝杠18，丝杠18上螺合有丝杠螺母22，丝杠螺母22上转动连接有转动件15，转动件15和承载槽17内的顶部相抵触，丝杠18上固定有抵触杆21，抵触杆21和L型板19相抵触，当夹持好传感组件12后，能转动转动件15，调节转动件15不同端边抵触承载槽17的上端，能控制丝杠螺母22的位置，使得丝杠18能进行转动，丝杠18的转动能控制L型板19的位置，有助于控制承载座25的位置，进一步的保证传感组件12被夹持的稳定性。

在本发明中，使用时，当油井内部件震动导致第一配注组件1和第二配注组件2震动时，会使第一配注组件1内的水银开关组件3发生偏转，水银开关组件3以两个转轴4之间的连线为轴心进行的偏转，会导致其在重力作用下所施加的下压力发生变化，能使第四弹簧件33伸缩，第四弹簧件33推动压辊件35上升，支撑杆32推动连接板31转动，连接板31和水银开关组件3分离，同时偏心轮件26能进行转动，推动水银开关组件3进行偏转，能控制水银开关组件3进行联动或断开，便于发出相应的指令，工作人员能推动传感组件12下降挤压承载座25使摆杆件14偏转推动第一直齿条8上升，能使摆杆11偏转，摆杆11能抵触传感组件12的上端，当安装完毕后，能转动转动件15和承载槽17内的顶部抵触，使丝杠螺母22推动丝杠18转动，抵触杆21推动L型板19移动，固定承载座25的位置，通过栅格板9有助于保护传感组件12，同时能便于水进入安装槽16淹没传感组件12，传感组件12发出相应的指令。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种井下智控式集成配注装置，包括第一配注组件（1）和第二配注组件（2），其特征在于：所述第二配注组件（2）可拆卸连接在第一配注组件（1）的上端，所述第一配注组件（1）的上端设有凹槽（5），所述凹槽（5）设置在第二配注组件（2）的下端，所述凹槽（5）内安装有水银开关组件（3），所述凹槽（5）内设有挤压机构，所述挤压机构上设有转轴件（34），所述转轴件（34）上连接有偏心机构，所述偏心机构和水银开关组件（3）相抵触；

所述第二配注组件（2）的上端开设有安装槽（16），所述安装槽（16）内可拆卸连接有传感组件（12）；

所述挤压机构包括开设在凹槽（5）内的开口（29），所述开口（29）内贯穿设有斜杆件（30），所述第一配注组件（1）上滑动安装有压杆件（28），所述压杆件（28）和开口（29）相对应，所述压杆件（28）位于第一配注组件（1）内的一端抵触在斜杆件（30）的一端上侧，所述转轴件（34）转动套接在斜杆件（30）上，所述压杆件（28）和第二配注组件（2）相抵触；

所述偏心机构包括滑动安装在转轴件（34）两端的两个方框件（27），两个方框件（27）的一端固定在凹槽（5）内的一端侧壁上，所述方框件（27）内转动连接有偏心轮件（26），所述转轴件（34）的两端分别和两个偏心轮件（26）靠近第二配注组件（2）的一端相抵触，所述水银开关组件（3）远离第二配注组件（2）的一端和两个偏心轮件（26）相抵触，所述凹槽（5）内的相对侧壁上共同滑动安装有压辊件（35），两个偏心轮件（26）分别抵触在压辊件（35）靠近第二配注组件（2）一端的两侧，所述压辊件（35）和凹槽（5）内的底部共同固定有第四弹簧件（33），所述压辊件（35）上转动套接有两个支撑杆（32），两个支撑杆（32）的一端均转动连接有连接板（31），两个连接板（31）均转动连接在凹槽（5）内的一端侧壁上，两个连接板（31）均抵触在水银开关组件（3）靠近第二配注组件（2）的一端；

所述安装槽（16）的内壁上开设有两个固定槽（10），两个固定槽（10）相对设置，所述固定槽（10）内安装有联动机构，所述联动机构上设有摆杆件（14）和摆杆（11），所述安装槽（16）内滑动安装有承载座（25），所述承载座（25）抵触在传感组件（12）的下端，所述传感组件（12）抵触在承载座（25）的上端，两个摆杆件（14）分别和承载座（25）的两端相抵触，两个摆杆（11）分别抵触在传感组件（12）的上端两侧，所述承载座（25）上设有调控机构，所述安装槽（16）的内壁设有承载槽（17），所述承载槽（17）设置在两个固定槽（10）之间，所述调控机构延伸至承载槽（17）内；

所述联动机构包括滑动安装在固定槽（10）内的第一直齿条（8），所述第一直齿条（8）的一侧啮合有第一齿轮件（13），所述第一齿轮件（13）转动连接在固定槽（10）内的侧壁上，所述摆杆件（14）固定在第一齿轮件（13）的一侧，所述摆杆件（14）和固定槽（10）内的一端侧壁上共同固定有第三弹簧件（24），所述第一直齿条（8）的上端固定有推板（7），所述摆杆（11）转动连接在固定槽（10）内的侧壁上，所述摆杆（11）的下端和推板（7）相抵触，所述摆杆（11）和推板（7）之间共同固定有第一弹簧件（6）；

所述调控机构包括滑动安装在承载座（25）上的滑动件（36），所述滑动件（36）的下端转动连接有拉杆（23），所述拉杆（23）的下端转动连接有L型板（19），所述L型板（19）滑动安装在安装槽（16）内，所述L型板（19）和安装槽（16）内的一端侧壁上共同固定有第二弹簧件（20），所述承载槽（17）内的底部转动连接有丝杠（18），所述丝杠（18）上螺合有丝杠螺母（22），所述丝杠螺母（22）上转动连接有转动件（15），所述转动件（15）和承载槽（17）内的顶部相抵触，所述丝杠（18）上固定有抵触杆（21），所述抵触杆（21）和L型板（19）相抵触；

所述摆杆件（14）由锥形件和竖板件组成，所述锥形件位于竖板件的下端，所述锥形件的倾斜端和承载座（25）的下端一侧相抵触。

2.根据权利要求1所述的一种井下智控式集成配注装置，其特征在于：所述第二配注组件（2）上可拆卸连接有栅格板（9），所述栅格板（9）和安装槽（16）相对应。

3.根据权利要求1所述的一种井下智控式集成配注装置，其特征在于：所述凹槽（5）的内壁上固定有两个转轴（4），两个转轴（4）相对设置，两个转轴（4）分别转动套接在水银开关组件（3）的两侧。