CN214741255U - 一种有缆智能配水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有缆智能配水器，包括：上接头、外护管、下接头、中心过流管、分线盒、水嘴组件、限流组件、电路组件、第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒；外护管的下端与下接头密封且固定连接；中心过流管的两端分别与上接头和下接头连接；分线盒固设在上接头上，内部形成密封空间；水嘴组件设置在第一密封筒内；限流组件设置在第二密封筒内；电路组件设置在第三密封筒内；水嘴组件与电路组件之间的导线连接、限流组件与水嘴组件之间的导线连接，以及限流组件与电路组件之间的导线连接均在分线盒的内部连接。本实用新型的多重密封结构在中心过流管和外护管之间的空腔密封失效时，配水器仍然可以正常工作，有效提高了配水器的密封可靠性。

Description

一种有缆智能配水器

技术领域

本实用新型属于油气井分层注水设备技术领域，具体涉及一种有缆智能配水器。

背景技术

注水作为油田稳产增产的重要措施之一，由于各注水层的地质特性存在较大的差异，造成各层间的吸水指数不同，因此如何准确了解各层的吸水情况及准确的实现各层的精细注水，成为油田开发的重点。为了实现各小层的精细注水则必须采取分层注水技术，当采用传统的注水方法对各分层依次调配注水量时，需要较长时间的反复调配才能达到预期目标，调配效率比较低，如果层间干扰严重，可能无法完成配注任务，因此需要设计一种能够长期在井下可靠工作，并且可以实时采集、测调注水井各层注水量的注水井有缆智能配水器。

油田注水井在分层注水过程中按照实际情况将注水井分成多个注水层，并使用封隔器或插入密封装置将各注水层分隔开，每个注水层分别安装一个有缆智能配水器，各层配水器上下接头分别与油管连接，地面注水管线通过油管向井下各注水层注水，每层配水器中心过流管为下层配水器提供流量通道，并通过水嘴为本层注水。地面设备通过单芯钢管电缆连接各层配水器，为各层配水器供电并进行双向通信。

目前，现有有缆智能配水器结构主要包括上接头、下接头、外护管、中心过流管以及配水器电路组件等，电路组件安装在上接头、下接头、外护管以及中心过流管形成的环形密封空间内，如果环形密封空间密封失效将会导致仪器内部进液，造成电路无法工作，最终导致配水器无法正常工作或损坏，仪器的密封可靠性较低。而且，若密封失效，需要起井维修，而起井、下井施工费用高昂，因此，维修不便且成本较大。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种有缆智能配水器。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种有缆智能配水器，包括：上接头、外护管、下接头、中心过流管、分线盒、水嘴组件、限流组件、电路组件、第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒；

所述上接头，上端与油管连接，下部通过第一滑环组件与外护管的上端密封且固定连接；

所述外护管，下端与下接头密封且固定连接；

所述下接头，设置有出水口，下端与所述油管连接；

所述中心过流管，位于外护管内，两端分别与上接头和下接头连接，且下端与所述水嘴组件的水嘴连通；

所述分线盒，位于外护管内，固设在所述上接头上，内部形成密封空间；

所述水嘴组件，设置在所述第一密封筒内，所述水嘴组件的水嘴与所述出水口连通；

所述限流组件，设置在所述第二密封筒内；

所述电路组件，设置在所述第三密封筒内；

所述第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒的上端均与所述分线盒密封连接；所述第一密封筒与所述下接头固定连接；

所述水嘴组件与所述电路组件之间的导线连接、所述限流组件与所述水嘴组件之间的导线连接，以及所述限流组件与所述电路组件之间的导线连接均在所述分线盒的内部连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一密封筒，上端通过第二滑环组件与所述分线盒密封连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述限流组件，包括：限流电路板和限流电路骨架；

所述限流电路骨架，位于所述第二密封筒内；

所述限流电路板，固设于所述第二密封筒内，固设在所述限流电路骨架上；

所述限流电路板的导线穿设在所述分线盒内。

在本实用新型的一个实施例中，还包括电缆总线、两个密封塞和两个密封塞保护座；

所述上接头上开设有贯穿所述上接头的总线通孔；

所述总线通孔的两端分别通过密封塞密封；

所述密封塞与所述密封塞保护座固定连接；

所述密封塞保护座与所述上接头固定连接；

所述电缆总线穿设在所述总线通孔内，且所述电缆总线的两端穿过所述密封塞分别与所述限流电路板和外部的钢管电缆电连接。

在本实用新型的一个实施例中，还包括：传感器短节和金属波纹管；

所述传感器短节，固设在所述下接头上，引线与所述电路组件电连接；

所述引线，密封在所述金属波纹管内。

在本实用新型的一个实施例中，所述传感器组件，包括：传感器、固定件、固定座、压帽、过线筒和密封头；

所述固定件，固设在所述下接头上；

所述固定座，穿设在所述固定件上，通过所述固定件与所述下接头密封连接，下部开设有导流通孔，上端开设有安装槽；

所述传感器，固设在所述安装槽内，感应端与导流通孔的上端连通；

所述导流通孔，下端与外部注水层连通；

所述压帽，下端与所述安装槽固定连接，上端与所述密封头密封连接；

所述过线筒，与所述压帽的上部密封且固定连接；

所述引线，由所述过线筒上端穿出，且与所述过线筒密封连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述水嘴组件的导线、所述电路组件的导线和所述限流电路板的导线分别与所述分线盒的连接处通过密封圈密封。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一滑环组件包括：第一滑环和第一压环；

所述第一压环，位于所述外护管内，且套设在所述上接头的下部；

所述第一滑环，套设在所述上接头的下部，与所述上接头转动连接且密封连接，且与所述外护管转动连接且密封连接，下端与所述第一压环转动连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过水嘴组件、限流组件和电路组件分别通过第一密封筒、第二密封筒和第三密封筒密封在所述外护管内，进一步增强了配水器在高压工作环境下的密封可靠性。同时，水嘴组件、限流组件和电路组件相互之间的电连接均在分线盒内部进行，分线盒内部形成密封空间，对各个短节之间的连接导线进行密封，起到保护的作用，进一步增强了配水器在高压工作环境下的用电组件之间连接的密封可靠性。

在外护管与上接头和下接头密封连接的同时，本实用新型的多重密封结构在中心过流管和外护管之间为环形密封空腔密封失效时，配水器仍然可以正常工作，有效提高了配水器的密封可靠性。此外，上接头和外护管之间通过第一滑环组件连接，在装配时，上接头与外护管以及上接头与外护管内部的元件无相对转动，避免内部线路发生扭转，便于装配。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种有缆智能配水器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种有缆智能配水器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种有缆智能配水器的剖面的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的传感器短节的结构示意图。

附图标记说明：

10-上接头；20-外护管；21-第一密封筒；22-第二密封筒；23-第三密封筒；24-水嘴组件；30-下接头；31-出水口；40-中心过流管；50-分线盒；60-第一滑环组件；61-第一滑环；62-第一压环；70-总线通孔；71-密封塞；72-密封塞保护座；73-电缆安装孔；80-传感器短节；81-传感器；82-固定件；83-固定座；84-压帽；85-过线筒；86-密封头；87-导流通孔；88-安装槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1、图2和图3，一种有缆智能配水器，包括：上接头10、外护管20、下接头30、中心过流管40、分线盒50、水嘴组件24、限流组件、电路组件、第一密封筒21、第二密封筒22和第三密封筒23。上接头10的上端与油管连接，上接头10的下部通过第一滑环61组件60与外护管20的上端密封且固定连接。外护管20的下端与下接头30密封且固定连接。本实施例中，外护管20与上接头10和下接头30之间密封连接，外护管20内形成密封空腔，以保证配水器内部不会进入井液，内部元件能够正常工作。下接头30上设置有出水口31，下接头30的下端与油管连接。本实施例中，第一滑环61组件60与外护管20和上接头10连接，在外护管20和上接头10装配时，只需要转动第一滑环61组件60即可完成安装，外护管20和上接头10均没有相对转动，外护管20与外护管20内部的元件之间没有相对转动，因此，避免装配时外护筒内部元件和上接头10上的线路发生扭转，便于装配走线。

中心过流管40位于外护管20内，中心过流管40的两端分别与上接头10和下接头30连接，且中心过流管40的下端与水嘴组件24的水嘴连通。本实施例中，中心过流管40为下层注水层的配水器提供流量通道，并通过水嘴为本层注水层注水。第一密封筒21固定在下接头30上。

本实施例中，分线盒50位于外护管20内，分线盒50固设在上接头10上，分线盒50的内部形成密封空间。分线盒50可以用于一些元件的导线连接和固定。水嘴组件24设置在第一密封筒21内，水嘴组件24的水嘴与出水口31连通。水嘴组件24密封设置在第一密封筒21内。限流组件设置在第二密封筒22内。限流组件密封设置在第二密封筒22内。电路组件密封设置在第三密封筒23内。第一密封筒21的上端、第二密封筒22的上端和第三密封筒23的上端均与分线盒50密封连接。第一密封筒21、第二密封筒22和第三密封筒23位于中心过流管40与外护管20之间的密封空腔内，同时水嘴组件24、限流组件、电路组件被第一密封筒21、第二密封筒22和第三密封筒23进一步密封，形成多重密封结构，即使中心过流管40和外护管20之间密封空腔密封失效，配水器仍然可以正常工作，有效提高了配水器的密封可靠性。

水嘴组件24的导线、限流组件的导线和电路组件的导线均可以穿入分线盒50内部，各个导线与分线盒50的连接处可以使用氟橡胶密封圈进行密封。水嘴组件24与电路组件之间的导线连接、限流组件与水嘴组件24之间的导线连接，以及限流组件与电路组件之间的导线连接均在分线盒50的内部连接。分线盒50内部为密封空间，进一步增强了配水器在高压工作环境下的用电组件之间导线连接的密封可靠性。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例还进一步限定了第一密封筒21的上端通过第二滑环组件与分线盒50密封连接。本实施例中，分线盒50和第一密封筒21均与第二滑环组件连接，在装配时，只需要转动第二滑环组件的第二滑环即可完成连接，第一密封筒21和分线盒50之间无相对转动，因此，第一密封筒21内的导线不会发生转动，便于装配走线。

具体的，第二滑环组件包括第二滑环和第二压环，第二压环固设在第一密封筒21的上端，与第一密封筒21密封连接。第二滑环与第二压环转动连接，第二滑环与分线盒50转动连接，且与第一密封筒21转动连接。其中，第二滑环套设在分线盒50的连接部上，第一密封筒21套在第二滑环外，水嘴组件24的导线可以穿过第二滑环的中部的空间和第二压环的中部的空间，并穿入分线盒50内部。分线盒50和第一密封筒21均与第二滑环组件密封连接。

在一种可行的实现方式中，水嘴组件24整体使用第一密封筒21密封，水嘴组件24包含电机、丝杠、传动杆、水嘴和阀芯等，可以通过电机驱动丝杠带动阀芯的轴向运动调节水嘴开度，中心过流管40中的水可以经过水嘴从出水口31流出注入本层，从而调节水嘴开度可以控制本层注水量。水嘴组件24的具体结构为现有技术，在此不再赘述。

进一步地，如图3所示，第一滑环61组件60和第二滑环组件的结构相同。第一滑环61组件60包括：第一滑环61和第一压环62。第一压环62位于外护管20内，且第一压环62套设在上接头10的下部。第一压环62与上接头10固定连接。第一滑环61套设在上接头10的下部，第一滑环61与上接头10转动连接且密封连接，且第一滑环61与外护管20转动连接且密封连接，第一滑环61的下端与第一压环62转动连接。本实施例中，第一滑环61具有外螺纹，在装配时，可以转动第一滑环61，第一滑环61与外护管20通过外螺纹螺纹连接。因此，在装配时，外护管20与上接头10无相对转动，上接头10与外护管20内的元件和电路走线均无相对转动，电路走线不会发生扭转损坏，便于装配。

进一步地，限流组件，包括：限流电路板和限流电路骨架。限流电路骨架固设于第二密封筒22内。限流电路板位于第二密封筒22内，限流电路板固设在限流电路骨架上。限流电路板的导线穿设在分线盒50内。本实施例中个，限流组件用于对电路组件的电流和水嘴组件24的驱动电机的电流进行限流，以保护各个组件在正常的状态下工作。

进一步地，水嘴组件24的导线、电路组件的导线和限流电路板的导线分别与分线盒50的连接处通过密封圈密封。具体的，密封圈为氟橡胶O圈。

进一步地，如图3所示，有缆智能配水器还包括电缆总线、两个密封塞71和两个密封塞保护座72。上接头10上开设有贯穿上接头10的总线通孔70。总线通孔70的两端(上端和下端)分别通过密封塞71密封。位于总线通孔70上端的密封塞71与位于上端的密封塞保护座72固定连接，位于总线通孔70下端的密封塞71与位于下端的密封塞保护座72固定连接。密封塞保护座72与上接头10固定连接。密封保护座用于固定密封塞71。电缆总线穿设在总线通孔70内，且电缆总线的两端穿过密封塞71分别与限流电路板和外部的钢管电缆电连接。本实施例中，电缆总线与密封塞71的连接处均为密封连接，对配水器内部的电缆总线能够进行密封保护，提升了配水器的电路工作过程中的可靠性。电缆总线的上端与外部的钢管电缆电连接，电缆总线的下端与与限流电路板电连接。

在一种可行的实现方式中，如图1和图2所示，上接头10上还设置有电缆安装孔73，外部的钢管电缆经过电缆安装孔73引入总线通孔70内与电缆总线连接。电缆总线用于为配水器内部的元件供电。

进一步地，如图2所示，有缆智能配水器还包括：传感器短节80和金属波纹管。传感器短节80固设在下接头30上，传感器短节80的引线与电路组件电连接。引线密封在金属波纹管内。本实施例中，传感器短节80可以用于测量本层注水层的压力。传感器短节80的电路的引线引出传感器短节80在外护管20内与电路组件电连接，引线外部套有金属波纹管，金属波纹管对引线进行密封保护，金属波纹管可以承受20MPa以上的压力，对引线进行进一步的保护。

进一步地，如图4所示，传感器81组件包括：传感器81、固定件82、固定座83、压帽84、过线筒85和密封头86。固定件82固设在下接头30上。固定座83穿设在固定件82上，固定座83与固定件82固定连接，固定座83通过固定件82与下接头30密封连接，固定座83的下部开设有导流通孔87，固定座83的上端开设有安装槽88。传感器81固设在安装槽88内，传感器81的感应端与导流通孔87的上端连通。导流通孔87的下端与外部注水层连通。注水层中的水或井液可以通过导流通孔87进入配水器与传感器81的感应端接触，从而完成井液压力的测量。

本实施例中，压帽84的下端与安装槽88固定连接，压帽84的下端位于安装槽88内且与安装槽88螺纹连接，压帽84与安装槽88的内壁密封且固定连接。压帽84的上端与密封头86密封连接。过线筒85与压帽84的上部密封且固定连接。引线由过线筒85上端穿出，且与过线筒85密封连接。

本实施例中，过线筒85套在压帽84的上部，密封头86上设有导电触脚，导电触脚一端位于压帽84内，另一端位于过线筒85内，传感器81的导线与导电触脚的一端连接，引线与导电触脚的另一端连接，引线将传感器81的导线引出穿入过线筒85中，然后穿出过线筒85与电路组件电连接。传感器81与安装槽88的内壁通过密封圈密封，密封头86对压帽84和传感器81进行进一步的密封，防止井液通过压帽84进入传感器短节80的其他结构中。

在一种可行的实现方式中，电路组件包括电源电路、发解码电路和数据采集电路，电源电路主要用于将电缆总线的电源转换为电路中各芯片的供电电源。电源电路为水嘴组件24的电机和传感器81供电。发解码电路主要用于和地面控制器之间通过单芯钢管电缆连接，地面控制器为井下配水器供电的同时进行直流载波通信。数据采集电路主要用于传感器81组件的信号采集。电路组件的具体结构为现有技术，在此不再赘述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种有缆智能配水器，其特征在于，包括：上接头(10)、外护管(20)、下接头(30)、中心过流管(40)、分线盒(50)、水嘴组件(24)、限流组件、电路组件、第一密封筒(21)、第二密封筒(22)和第三密封筒(23)；

所述上接头(10)，上端与油管连接，下部通过第一滑环组件(60)与外护管(20)的上端密封且固定连接；

所述外护管(20)，下端与下接头(30)密封且固定连接；

所述下接头(30)，设置有出水口(31)，下端与所述油管连接；

所述中心过流管(40)，位于外护管(20)内，两端分别与上接头(10)和下接头(30)连接，且下端与所述水嘴组件(24)的水嘴连通；

所述分线盒(50)，位于外护管(20)内，固设在所述上接头(10)上，内部形成密封空间；

所述水嘴组件(24)，设置在所述第一密封筒(21)内，所述水嘴组件(24)的水嘴与所述出水口(31)连通；

所述限流组件，设置在所述第二密封筒(22)内；

所述电路组件，设置在所述第三密封筒(23)内；

所述第一密封筒(21)、第二密封筒(22)和第三密封筒(23)的上端均与所述分线盒(50)密封连接；所述第一密封筒(21)与所述下接头(30)固定连接；

所述水嘴组件(24)与所述电路组件之间的导线连接、所述限流组件与所述水嘴组件(24)之间的导线连接，以及所述限流组件与所述电路组件之间的导线连接均在所述分线盒(50)的内部连接。

2.根据权利要求1所述的有缆智能配水器，其特征在于，所述第一密封筒(21)，上端通过第二滑环组件与所述分线盒(50)密封连接。

3.根据权利要求2所述的有缆智能配水器，其特征在于，所述限流组件，包括：限流电路板和限流电路骨架；

所述限流电路骨架，位于所述第二密封筒(22)内；

所述限流电路板，固设于所述第二密封筒(22)内，固设在所述限流电路骨架上；

所述限流电路板的导线穿设在所述分线盒(50)内。

4.根据权利要求3所述的有缆智能配水器，其特征在于，还包括电缆总线、两个密封塞(71)和两个密封塞保护座(72)；

所述上接头(10)上开设有贯穿所述上接头(10)的总线通孔(70)；

所述总线通孔(70)的两端分别通过密封塞(71)密封；

所述密封塞(71)与所述密封塞保护座(72)固定连接；

所述密封塞保护座(72)与所述上接头(10)固定连接；

所述电缆总线穿设在所述总线通孔(70)内，且所述电缆总线的两端穿过所述密封塞(71)分别与所述限流电路板和外部的钢管电缆电连接。

5.根据权利要求4所述的有缆智能配水器，其特征在于，还包括：传感器短节(80)和金属波纹管；

所述传感器短节(80)，固设在所述下接头(30)上，引线与所述电路组件电连接；

所述引线，密封在所述金属波纹管内。

6.根据权利要求5所述的有缆智能配水器，其特征在于，所述传感器(81)组件，包括：传感器(81)、固定件(82)、固定座(83)、压帽(84)、过线筒(85)和密封头(86)；

所述固定件(82)，固设在所述下接头(30)上；

所述固定座(83)，穿设在所述固定件(82)上，通过所述固定件(82)与所述下接头(30)密封连接，下部开设有导流通孔(87)，上端开设有安装槽(88)；

所述传感器(81)，固设在所述安装槽(88)内，感应端与导流通孔(87)的上端连通；

所述导流通孔(87)，下端与外部注水层连通；

所述压帽(84)，下端与所述安装槽(88)固定连接，上端与所述密封头(86)密封连接；

所述过线筒(85)，与所述压帽(84)的上部密封且固定连接；

所述引线，由所述过线筒(85)上端穿出，且与所述过线筒(85)密封连接。

7.根据权利要求6所述的有缆智能配水器，其特征在于，所述水嘴组件(24)的导线、所述电路组件的导线和所述限流电路板的导线分别与所述分线盒(50)的连接处通过密封圈密封。

8.根据权利要求7所述的有缆智能配水器，其特征在于，所述第一滑环组件(60)包括：第一滑环(61)和第一压环(62)；

所述第一压环(62)，位于所述外护管(20)内，且套设在所述上接头(10)的下部；

所述第一滑环(61)，套设在所述上接头(10)的下部，与所述上接头(10)转动连接且密封连接，且与所述外护管(20)转动连接且密封连接，下端与所述第一压环(62)转动连接。

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