CN201448100U - 注水井井下流量自动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种注水井井下流量自动控制装置，包括计算机、地面电路、井下电路、电机和注水调节阀。地面电路与计算机相连，放置在注水井口，通过无线传输方式将计算机的指令发送到井下电路。井下电路安装在井下仪器短节内，通过无线方式接收地面计算机的指令，由电机控制注水调节阀自动调节井下注水量。

Description

注水井井下流量自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及油田二次采油过程中的自动控制注水流量的装置。

背景技术

目前，国内油藏进入特高含水开发后期，措施增油效果越来越差，稳产难度日益增大，强化有效的注水是目前改善油藏开发效果的关键。油田注水的目的是为了保持油田能量，保持油层压力，提高供液能力，降低原油递减率。注水情况的好坏直接关系到油田的稳产与否，如果注水不稳定，会导致暴性水淹，油层注水波及不平衡，水驱动程度低。当油井压力发生变化时，注水量就会随之改变，一般情况下，只能靠人工来调节注水量，对于周期短的注水井和层间矛盾突出或测试难度大的油井，人工测试的控制精度差，注水量调节难度大，工作量大，注水倒流和因此引起的地层出砂现象时有发生，此时，需要能自动调节注水流量的智能注水装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种通过在地面读取注水流量实现自动控制注水井井下流量的装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种注水井井下流量自动控制装置，包括计算机1、地面电路2、井下电路8、电机9和注水调节阀10。地面电路2与计算机1相连，放置在注水井口，通过无线传输方式将计算机1的指令发送到井下电路8；井下电路8安装在井下仪器短节内，通过无线方式接收地面计算机1的指令，由电机9控制注水调节阀10自动调节井下注水量。

地面电路2包括地面DSP芯片IC1、编码器IC2、水流压力脉冲发生器IC3、流量传感器IC4和接口电路IC5，地面DSP芯片IC1为地面电路2的控制核心，地面DSP芯片IC1与流量传感器IC4相连，实时监测地面注水流量，地面DSP芯片IC1通过编码器IC2与水流压力脉冲发生器IC3相连，控制水流压力脉冲发生器IC3产生压力脉冲发射信号，地面DSP芯片IC1通过接口电路IC5与计算机1相连。

井下电路8包括井下DSP芯片IC6、解码器IC7、水流压力脉冲接收器IC8、水力发电机IC9和井下供电电路IC10，井下DSP芯片IC6是井下电路8的控制核心，水流压力脉冲接收器IC8通过解码器IC7与井下DSP芯片IC6相连，接收计算机1的指令，井下DSP芯片IC6与电机9相连，水力发电机IC9与井下供电电路IC10相连，为井下电路8供电。

本发明的有益效果是：

1.本发明的井下电路利用注水水流采用水力发电机发电作为井下电路的电力供给，这种供电方式不使用下井专用供电电缆，能利用现有资源发电解决电源供给问题，节省人力、物力，简化了注水流量监测设备；

2.本发明采用水流压力脉冲进行地面和井下的通信，能实现单工通信，这种传输方式属于无线传输方式，简化了现有设备通过电缆传输信息；

3.本发明采用计算机发送指令给地面电路，并由地面电路将指令传输到井下，由井下电路中的DSP芯片控制电机，通过注水调节阀控制注水流量，从而实现了自动控制注水层流量的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的使用状态示意图。

图中：1-计算机，2-地面电路，3-注水井井口设备，4-绝缘管，5-注水管，6-套管，7-扶正器，8-井下电路，9-水力发电机，10-注水调节阀，11-注水孔。

具体实施方式

如图1、图2所示，注水井井下流量自动控制装置由计算机1、地面电路2、井下电路8、电机9和注水调节阀10组成。使用过程中，地面电路2与计算机1相连，放置在注水井口，并与注水井井口设备3相连，通过无线传输方式将计算机1的指令发送到井下电路8；井下电路8安装在井下仪器短节内，通过无线方式接收地面计算机1的指令，由电机9控制注水调节阀10自动调节井下注水量。

地面电路2包括地面DSP芯片IC1、编码器IC2、水流压力脉冲发生器IC3、流量传感器IC4和接口电路IC5，地面DSP芯片IC1为地面电路2的控制核心，地面DSP芯片IC1与流量传感器IC4相连，实时监测地面注水流量，地面DSP芯片IC1通过编码器IC2与水流压力脉冲发生器IC3相连，控制水流压力脉冲发生器IC3产生压力脉冲发射信号，地面DSP芯片IC1通过接口电路IC5与计算机1相连。

井下电路8包括井下DSP芯片IC6、解码器IC7、水流压力脉冲接收器IC8、水力发电机IC9和井下供电电路IC10，井下DSP芯片IC6是井下电路8的控制核心，水流压力脉冲接收器IC8通过解码器IC7与井下DSP芯片IC6相连，接收计算机1的指令，井下DSP芯片IC6与电机9相连，水力发电机IC9与井下供电电路IC10相连，为井下电路8供电。

注水过程中，流量传感器IC4将采集到的地面注水流量信息发送给地面DSP芯片IC1，由地面DSP芯片IC1实时监测注水流量。当地面操作员需要对注水层流量进行计算和分析时，操作员就在计算机1上发出指令，由接口电路(IC5)将指令传送给地面DSP芯片(IC1)。地面DSP芯片IC1则通过接口电路IC5将地面实时流量信息发送给计算机1，由计算机1通过处理软件计算瞬时注水量、累计注水量，并绘制注水流量曲线。从计算和分析的结果可以判断出当天需要增加注水层流量或减少注水层流量或保持注水流量不变。如果是保持注水流量不变，则不需要进行任何操作。当需要调节(增大或者减小)井下某层注水量时，则由计算机1发出调节流量指令，通过接口电路IC5发送给地面DSP芯片IC1，由地面DSP芯片IC1控制编码器IC2对其进行编码，然后由水流压力脉冲发生器IC3产生压力脉冲发射信号，通过注水水流将其传输到井下，实现了无线传输方式。

当水流压力脉冲接收器IC8通过水流接收到地面电路2中的水流压力脉冲发生器IC3发射的压力脉冲信号后，在井下DSP芯片IC6的控制下，首先由解码器IC7将进行解码后，再将这一指令信息发送给井下DSP芯片IC6.根据接收的命令，由井下DSP芯片IC6发出控制信号给注水电机9，通过注水调节阀10控制某注水层流量(增大或减小)，从而实现了井下注水流量的自动调节.此外，注水水流推动水力发电机IC9发电，并通过井下供电电路IC10给整个井下电路8供电.

现场使用时，注水管5和套管6之间需要有扶正器7，井下电路8放置在专门的仪器短节内一端通过井下DSP芯片IC6与注水电机9相连，另一端通过水流压力脉冲接收器IC8接收地面信号；井下电路8的供电采用注水水流推动水力发电机IC9发电；水力发电机放置在注水管内。

Claims (3)

1.一种注水井井下流量自动控制装置，包括：计算机(1)、地面电路(2)、井下电路(8)、电机(9)和注水调节阀(10)，其特征在于，地面电路(2)与计算机(1)相连，放置在注水井口，通过无线传输方式将计算机(1)的指令发送到井下电路(8)；井下电路(8)安装在井下仪器短节内，通过无线方式接收地面计算机(1)的指令，由电机(9)控制注水调节阀(10)自动调节井下注水量。

2.根据权利要求1所述的一种注水井井下流量自动控制装置，其特征在于，地面电路(2)，包括地面DSP芯片(IC1)、编码器(IC2)、水流压力脉冲发生器(IC3)、流量传感器(IC4)和接口电路(IC5)，地面DSP芯片(IC1)为地面电路(2)的控制核心，地面DSP芯片(IC1)与流量传感器(IC4)相连，实时监测地面注水流量，地面DSP芯片(IC1)通过编码器(IC2)与水流压力脉冲发生器(IC3)相连，控制水流压力脉冲发生器(IC3)产生压力脉冲发射信号，地面DSP芯片(IC1)通过接口电路(IC5)与计算机(1)相连。

3.根据权利要求1所述的一种注水井井下流量自动控制装置，其特征在于，井下电路(8)，包括井下DSP芯片(IC6)、解码器(IC7)、水流压力脉冲接收器(IC8)、水力发电机(IC9)和井下供电电路(IC10)，井下DSP芯片(IC6)是井下电路(8)的控制核心，水流压力脉冲接收器(IC8)通过解码器(IC7)与井下DSP芯片(IC6)相连，接收计算机(1)的指令，井下DSP芯片(IC6)与电机(9)相连，水力发电机(IC9)与井下供电电路(IC10)相连，为井下电路(8)供电。

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