CN209483322U - 一种直读式智能分注配水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田分层注水开发技术领域，尤其涉及一种直读式智能分注配水装置,至少包括外护管，所述的外护管下端端口连接有下接头，外护管上端端口连接有上接头；所述的上接头为具有中空腔体的“凸”形结构，上接头与外护管之间形成环空，环空内连接有电缆接头；外护管内连接有过流管，过流管的上下两端分别与上接头和下接头连通，过流管与外护管之间形成环空；在过流管与外护管之间形成的环空内连接有控制系统，控制系统与电缆接头连接。它提供一种注水井井下分层注水量的自动测调，保证分层注水合格率长期保持在较高水平的智能分注配水装置。

Description

一种直读式智能分注配水装置

技术领域

本实用新型属于油田分层注水开发技术领域，尤其涉及一种直读式智能分注配水装置。

背景技术

精细分层注水技术是油田提高采收率核心技术之一，近年来，为了提高油田开发水平，实现油藏高效开发，石油工作者着力开展分层注水技术攻关研究，一定程度满足了油藏开发需求，缓解了层间和层内差异导致的吸水不均问题，达到油田分层均衡注采开发。国内油田先后研发出偏心、桥式偏心及桥式同心等不同分注技术，其技术核心为井下分层配水器，采用机械对接及控制的方式，实现井下分层配水器水嘴连续调节，以满足不同层位不同地质配注要求，该类工艺虽然能够达到不同注水层位分层注水目的，但现场施工作业过程需电缆连接井下工具连续作业，整体施工过程复杂，分层流量测调难度大，同时分层注水量随压力及地层吸水能力等因素影响变化明显，严重制约了分层注水的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是提供一种注水井井下分层注水量的自动测调，保证分层注水合格率长期保持在较高水平的智能分注配水装置；本实用新型的目的之二是提供一种能够连续监测并存储井下分层注入量、压力、温度、分层累积流量等参数的分注配水装置，以缓解油藏层间矛盾，达到均衡注水效果，大幅提升分层注水自动化、智能化水平，及时掌握分层注水井的分层测调、水井管理和动态监测数据，为大数据处理与应用奠定基础。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种直读式智能分注配水装置，至少包括外护管，所述的外护管下端端口连接有下接头，外护管上端端口连接有上接头；所述的上接头为具有中空腔体的“凸”形结构，上接头与外护管之间形成环空，环空内连接有电缆接头；外护管内连接有过流管，过流管的上下两端分别与上接头和下接头连通，过流管与外护管之间形成环空；在过流管与外护管之间形成的环空内连接有控制系统，控制系统与电缆接头连接。

所述的控制系统包括可调水嘴、验封短节、孔板流量计、电路骨架、电感骨架和驱动电机；所述的电路骨架和电感骨架连接在环空上部，环空中下部连接有孔板流量计和验封短节，孔板流量计与可调水嘴连接，孔板流量计下方环空内设有与过流管3连通的流量计出水口，在流量计入水口与孔板流量计之间设有调节腔体，可调水嘴与驱动电机连接；电路骨架和电感骨架分别与可调水嘴、验封短节、孔板流量计连接。

所述的可调水嘴是一体化可调水嘴。

所述的电缆接头由滑环、滑环插头、滑环插座和插头压环组成；所述滑环与滑环插头连接，滑环插头插接在滑环插座上，滑环插座通过插头压环与外护管内侧壁连接。

所述的所述的上接头、下接头的端头侧壁设置有螺纹，过流管端头通过与之匹配的螺纹螺纹连接。

所述的上接头、下接头与过流管连接处分别设置有第四密封圈和第三密封圈；所述的上接头、下接头与外护管连接处分别设置有第二密封圈和第一密封圈。

所述的下接头为具有两段空腔结构的圆柱体，上段空腔内径大于下段空腔内径。

所述的第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈均是O型密封圈。

所述的控制系统包括可调水嘴、验封短节、孔板流量计、电路骨架、电感骨架和驱动电机；所述的电路骨架和电感骨架连接在环空上部，环空中下部连接有孔板流量计和验封短节，孔板流量计与可调水嘴连接，孔板流量计下方环空内设有与过流管连通的流量计出水口，在流量计入水口与孔板流量计之间设有调节腔体，可调水嘴与驱动电机连接；电路骨架和电感骨架分别与可调水嘴、验封短节、孔板流量计连接；所述的控制系统包括可调水嘴、验封短节、孔板流量计、电路骨架、电感骨架和驱动电机；所述的电路骨架和电感骨架连接在环空上部，环空中下部连接有孔板流量计和验封短节，孔板流量计下端与可调水嘴连接，孔板流量计下方环空内设有与过流管连通的流量计出水口，在流量计入水口与孔板流量计之间设有调节腔体；可调水嘴与驱动电机连接；电路骨架和电感骨架与可调水嘴、验封短节、孔板流量计分别连接；所述的可调水嘴是一体化可调水嘴；所述的电缆接头由滑环、滑环插头、滑环插座和插头压环组成；所述滑环与滑环插头连接，滑环插头插接在滑环插座上，滑环插座通过插头压环与外护管内侧壁连接；所述的上接头、下接头的端头侧壁设置有螺纹，过流管端头通过与之匹配的螺纹螺纹连接；所述的上接头、下接头与过流管连接处分别设置有第四密封圈和第三密封圈；所述的上接头、下接头与外护管连接处分别设置有第二密封圈和第一密封圈；所述的下接头为具有两段空腔结构的圆柱体，上段空腔内径大于下段空腔内径；所述的第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈均是O型密封圈。

有益效果：本实用新型通过外护管、上下接头、过流管、外护管与过流管之间形成的环空及在环空内设置的控制系统、电缆接头、一体化可调水嘴、验封短节和孔板流量计的设置，使本实用新型实现了注水井井下分层注水量的自动测调，保证分层注水合格率长期保持在较高水平；孔板流量计的连续监测并存储井下分层注入量、压力、温度、分层累积流量等参数，实时连续掌握分层吸水能力变化情况。长期监测和地面实时直观显示分层注水动态参数，为油藏注采动态调整和精细水驱挖潜提供决策依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型A-A剖面示意图；

图3是本实用新型B-B剖面示意图；

图4是本实用新型C-C剖面示意图；

图5是本实用新型D-D剖面示意图；

图6是本实用新型E-E剖面示意图；

图7是本实用新型F-F剖面示意图；

图8是本实用新型G-G剖面示意图。

图中：1-下接头；2-外护管；3-过流管；4-滑环；5-上接头；6-电路骨架；7-滑环插头；8-滑环插座；9-插头压环；10-电感骨架；11-驱动电机；A1-可调水嘴；A2-验封短节；A3-孔板流量计；B1-第一O型密封圈；B2-第二O型密封圈；B3-第三O型密封圈；B4-第四O型密封圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

根据图1-图8所示的一种直读式智能分注配水装置，至少包括外护管2，所述的外护管2下端端口连接有下接头1，外护管2上端端口连接有上接头5；所述的上接头5为具有中空腔体的“凸”形结构，上接头5与外护管2之间形成环空，环空内连接有电缆接头；外护管2内连接有过流管3，过流管3的上下两端分别与上接头5和下接头1连通，过流管3与外护管2之间形成环空；在过流管3与外护管2之间形成的环空内连接有控制系统，控制系统与电缆接头连接。

优选的是所述的控制系统包括可调水嘴A1、验封短节A2、孔板流量计A3、电路骨架6、电感骨架10和驱动电机11；所述的电路骨架6和电感骨架10连接在环空上部，环空中下部连接有孔板流量计A3和验封短节A2，孔板流量计A3与可调水嘴A1连接，孔板流量计A3下方环空内设有与过流管3连通的流量计出水口，在流量计入水口与孔板流量计A3之间设有调节腔体，可调水嘴A1与驱动电机11连接；电路骨架6和电感骨架10分别与可调水嘴A1、验封短节A2、孔板流量计A3连接。

优选的是所述的上接头5、下接头1的端头侧壁设置有螺纹，过流管3端头通过与之匹配的螺纹螺纹连接。

优选的是所述的可调水嘴A1是一体化可调水嘴。

在实际使用时，上接头5，下接头1，过流管3和外护管2形成封闭的配水装置，其中过流管3、外护管2与上接头5、下接头1形成了一个密封腔体，由可调水嘴A1、验封短节A2、孔板流量计A3、电路骨架6、电感骨架10和驱动电机11构成的控制系统置于过流管3与外护管2之间形成的环空密闭的空间内，在确保控制器件安全的情况下，用于获取水流数据，并控制由过流管3上端注入、过流管3下端流出的水流量，以达到均衡注水效果。

验封短接A2完井后封隔器座封，座封后本实用新型智能配水器进行自动验封，将验封结果存储至验封短接A2中，实时监测管内注水压力和管外地层压力。电路骨架6和电感骨架10分别与可调水嘴A1、验封短节A2、孔板流量计A3连接，保证获取水流量的完整数据，并及时控制注水量。

过流管3为本层和其它注水层提供流水通道，本层注水经过孔板流量计A3测量通道后，在下接头1内部通过通孔流入现有技术的一体化可调水嘴A1，再注入地层。验封短节A2可以实时监测管内注水压力和管外地层压力，具有验封功能。驱动电机11为一体化可调水嘴A1提供驱动力量，按照指令对一体化可调水嘴A1进行开关动作。所述的上接头5、下接头1设置螺纹，方便上接头5、下接头1与过流管3的连接，便于设备的连接与拆卸。同时，不同配水器上端分别连接注水封隔器，从而建立分层注水管柱，建立分层注水基本条件。

过流管3中下部连通有流量计入水口，流量计入水口下方环空内设置的孔板流量计A3，能够连续监测并存储井下分层注入量、压力、温度、分层累积流量等参数，实时连续掌握分层吸水能力变化情况，保证分层注水合格率，长期保持在较高水平，保证实时连续掌握分层吸水能力变化情况。该孔板流量计A3下方环空内设有与过流管3连通的流量计出水口；在流量计入水口与孔板流量计A3之间设有调节腔体，能够有效调节注水状况，保证分层注水合格率长期保持在较高水平，实时连续掌握分层吸水能力变化情况。

实施例二：

如图1-3所示的一种直读式智能分注配水装置，与实施例一不同之处在于：所述的上接头5、下接头1与油管过流管3连接处分别设置有第四密封圈B4和第三密封圈B3；所述的上接头5、下接头1与外护管2连接处分别设置有第二密封圈B2和第一密封圈B1。

优选的是所述的第一密封圈B1、第二密封圈B2、第三密封圈B3和第四密封圈B4均是O型密封圈。

优选的是所述的下接头1为具有两段空腔结构的圆柱体，上段空腔内径大于下段空腔内径。

在实际使用时，所述的上接头5、下接头1与过流管3连接处分别设置有第四密封圈B4和第三密封圈B3；所述的上接头5、下接头1与外护管2连接处分别设置有第二密封圈B2和第一密封圈B1。第一密封圈B1、第二密封圈B2、第三密封圈B3和第四密封圈B4均是O型密封圈，使得上接头5和下接头1形成的中空腔体与油管过流管3连通的密封效果良好，保证测试部件在良好的干燥环境下，较好的测取相关数据。本技术方案的设置，保证了获取注水状况数据的有效性，长期监测和地面实时直观显示分层注水动态参数，为油藏注采动态调整和精细水驱挖潜提供决策依据。

实施例三：

如图2所示的一种直读式智能分注配水装置，与实施例一不同之处在于：所述的电缆接头由滑环4、滑环插头7、滑环插座8和插头压环9组成；所述滑环4与滑环插头7连接，滑环插头7插接在滑环插座8上，滑环插座8通过插头压环9与外护管2内侧壁连接。

在实际使用时，电缆接头内置在直读式智能配水装置内，下井过程中与过电缆封隔器进行连接；滑环的使用为这些机电设备实现复杂运动提供可靠的能源与信号传输方案。达到节省空间、简化设计结构的特殊要求。滑环能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。

实施例四：

如图1-8所示的一种直读式智能分注配水装置，与实施例一不同之处在于：所述的控制系统包括可调水嘴A1、验封短节A2、孔板流量计A3、电路骨架6、电感骨架10和驱动电机11；所述的电路骨架6和电感骨架10连接在环空上部，环空中下部连接有孔板流量计A3和验封短节A2，孔板流量计A3与可调水嘴A1连接，孔板流量计A3下方环空内设有与过流管3连通的流量计出水口，在流量计入水口与孔板流量计A3之间设有调节腔体，可调水嘴A1与驱动电机11连接；电路骨架6和电感骨架10分别与可调水嘴A1、验封短节A2、孔板流量计A3连接；所述的可调水嘴A1是一体化可调水嘴；所述的电缆接头由滑环4、滑环插头7、滑环插座8和插头压环9组成；所述滑环4与滑环插头7连接，滑环插头7插接在滑环插座8上，滑环插座8通过插头压环9与外护管2内侧壁连接；所述的上接头5、下接头1的端头侧壁设置有螺纹，过流管3端头通过与之匹配的螺纹螺纹连接；所述的上接头5、下接头1与过流管3连接处分别设置有第四密封圈B4和第三密封圈B3；所述的上接头5、下接头1与外护管2连接处分别设置有第二密封圈B2和第一密封圈B1；所述的下接头1为具有两段空腔结构的圆柱体，上段空腔内径大于下段空腔内径；所述的第一密封圈B1、第二密封圈B2、第三密封圈B3和第四密封圈B4均是O型密封圈。

本实用新型通过外护管、上下接头、过流管、外护管与过流管之间形成的环空及在环空内设置的控制系统、电缆接头、一体化可调水嘴、验封短节和孔板流量计的设置，使本实用新型实现了注水井井下分层注水量的自动测调，保证分层注水合格率长期保持在较高水平；孔板流量计的连续监测并存储井下分层注入量、压力、温度、分层累积流量等参数，实时连续掌握分层吸水能力变化情况。长期监测和地面实时直观显示分层注水动态参数，为油藏注采动态调整和精细水驱挖潜提供决策依据。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“ 第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“ 第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种直读式智能分注配水装置，至少包括外护管（2），其特征在于：所述的外护管（2）下端端口连接有下接头（1），外护管（2）上端端口连接有上接头（5）；所述的上接头（5）为具有中空腔体的“凸”形结构，上接头（5）与外护管（2）之间形成环空，环空内连接有电缆接头；外护管（2）内连接有过流管（3），过流管（3）的上下两端分别与上接头（5）和下接头（1）连通，过流管（3）与外护管（2）之间形成环空；在过流管（3）与外护管（2）之间形成的环空内连接有控制系统，控制系统与电缆接头连接。

2.如权利要求1所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的控制系统包括可调水嘴（A1）、验封短节（A2）、孔板流量计（A3）、电路骨架（6）、电感骨架（10）和驱动电机（11）；所述的电路骨架（6）和电感骨架（10）连接在环空上部，环空中下部连接有孔板流量计（A3）和验封短节（A2），孔板流量计（A3）与可调水嘴（A1）连接，孔板流量计（A3）下方环空内设有与过流管（3）连通的流量计出水口，在流量计入水口与孔板流量计（A3）之间设有调节腔体，可调水嘴（A1）与驱动电机（11）连接；电路骨架（6）和电感骨架（10）分别与可调水嘴（A1）、验封短节（A2）、孔板流量计（A3）连接。

3.如权利要求2所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的可调水嘴（A1）是一体化可调水嘴。

4.如权利要求1所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的电缆接头由滑环（4）、滑环插头（7）、滑环插座（8）和插头压环（9）组成；所述滑环（4）与滑环插头（7）连接，滑环插头（7）插接在滑环插座（8）上，滑环插座（8）通过插头压环（9）与外护管（2）内侧壁连接。

5.如权利要求1所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的上接头（5）、下接头（1）的端头侧壁设置有螺纹，过流管（3）端头通过与之匹配的螺纹螺纹连接。

6.如权利要求1或5所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的上接头（5）、下接头（1）与过流管（3）连接处分别设置有第四密封圈（B4）和第三密封圈（B3）；所述的上接头（5）、下接头（1）与外护管（2）连接处分别设置有第二密封圈（B2）和第一密封圈（B1）。

7.如权利要求1或5所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的下接头（1）为具有两段空腔结构的圆柱体，上段空腔内径大于下段空腔内径。

8.如权利要求6所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的第一密封圈（B1）、第二密封圈（B2）、第三密封圈（B3）和第四密封圈（B4）均是O型密封圈。

9.如权利要求1所述的一种直读式智能分注配水装置，其特征在于：所述的控制系统包括可调水嘴（A1）、验封短节（A2）、孔板流量计（A3）、电路骨架（6）、电感骨架（10）和驱动电机（11）；所述的电路骨架（6）和电感骨架（10）连接在环空上部，环空中下部连接有孔板流量计（A3）和验封短节（A2），孔板流量计（A3）与可调水嘴（A1）连接，孔板流量计（A3）下方环空内设有与过流管（3）连通的流量计出水口，在流量计入水口与孔板流量计（A3）之间设有调节腔体，可调水嘴（A1）与驱动电机（11）连接；电路骨架（6）和电感骨架（10）分别与可调水嘴（A1）、验封短节（A2）、孔板流量计（A3）连接；所述的可调水嘴（A1）是一体化可调水嘴；所述的电缆接头由滑环（4）、滑环插头（7）、滑环插座（8）和插头压环（9）组成；所述滑环（4）与滑环插头（7）连接，滑环插头（7）插接在滑环插座（8）上，滑环插座（8）通过插头压环（9）与外护管（2）内侧壁连接；所述的上接头（5）、下接头（1）的端头侧壁设置有螺纹，过流管（3）端头通过与之匹配的螺纹螺纹连接；所述的上接头（5）、下接头（1）与过流管（3）连接处分别设置有第四密封圈（B4）和第三密封圈（B3）；所述的上接头（5）、下接头（1）与外护管（2）连接处分别设置有第二密封圈（B2）和第一密封圈（B1）；所述的下接头（1）为具有两段空腔结构的圆柱体，上段空腔内径大于下段空腔内径；所述的第一密封圈（B1）、第二密封圈（B2）、第三密封圈（B3）和第四密封圈（B4）均是O型密封圈。