CN215860120U - 一种波码智能分注系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田智能注水技术领域，尤其涉及一种波码智能分注系统。波码智能分注系统包括：工作筒，配水器芯子以及地面装置。其中，工作筒内部为中空结构，且工作筒的内轮廓尺寸从下至上逐渐变大，工作筒的侧壁上向内凸起形成凸环。配水器芯子设置在工作筒内部，且配水器芯子的外壁上设置有滚台，滚台抵接在凸环上，以使得配水器芯子连接在凸环上。地面装置包括相连接的注水采油树和脉冲发生装置，注水采油树连接在工作筒的一端。配水器芯子包括感压部，感压部包括外压传感器与内压传感器，内压传感器与外压传感器测压端设置在配水器芯子内部。使用该波码智能分注系统及调节方法能够大大提升流量配注的准确性，避免了流量漂移的问题。

Description

一种波码智能分注系统

技术领域

本发明涉及油田智能注水技术领域，尤其涉及一种波码智能分注系统。

背景技术

波码智能分注系统结构简单，施工方便，系统长期工作密封性可靠性高，能够适用于带压作业。在相关技术中，使用波码智能分注系统时，由于流量计在井下长时间使用后存在流量漂移的问题，导致实际配注量与预期不符。

发明内容

本申请公开了一种波码智能分注系统，使用该波码智能分注系统能够大大提升流量配注的准确性，避免了流量漂移的问题，还能实现顺利投捞，以实现对波码智能分注系统的维护。

本申请公开了一种波码智能分注系统，该波码智能分注系统包括：

工作筒，所述工作筒内部为中空结构，且所述工作筒的内轮廓尺寸从下至上逐渐变大，所述工作筒的侧壁上向内凸起形成凸环；

配水器芯子，所述配水器芯子设置在所述工作筒内部，且所述配水器芯子的外壁上设置有滚台，所述滚台抵接在所述凸环上，以使得所述配水器芯子连接在所述凸环上；

地面装置，所述地面装置包括相连接的注水采油树和脉冲发生装置，所述注水采油树连接在所述工作筒的一端；

其中，所述配水器芯子包括感压部，所述感压部包括外压传感器与内压传感器，所述内压传感器与所述外压传感器测压端设置在所述配水器芯子内部。

进一步地，所述工作筒设置有多个，且所述工作筒之间通过封隔器连接，所述配水器设置有多个，且多个所述配水器对应的设置在多个所述工作筒内部。

进一步地，所述工作筒的侧壁上设置有出水口，所述配水器芯子与所述工作筒内壁之间设有间隙以形成过流通道。

进一步地，所述配水器芯子还包括：

打捞头；

动力部，所述动力部一端与所述打捞头连接，且所述动力部由若干电池组成；

调节部，所述调节部与所述感压部通过杆件连接，且所述调节部包括电机以及可调水嘴，所述电机一端与所述电池电连接，另一端与所述可调水嘴电连接；

进水端，所述进水端设置在所述调节部远离所述感压部的一端，且所述进水端设置有进水口，所述进水端的外轮廓尺寸朝向远离所述调节部的方向变小；

其中，所述外压传感器与所述内压传感器分别与所述电池电连接。

进一步地，所述感压部与所述杆件连接的位置设置有第一双级密封圈，所述第一双级密封圈呈环形，且所述第一双级密封圈外周设置有两条凸起环，两条所述凸起环分别抵接上下两个所述杆件的端部，且所述第一双级密封圈还包括压环，所述压环设置在两条所述凸起环之间。

进一步地，所述可调水嘴包括陶瓷套和陶瓷芯，所述陶瓷套套设在所述陶瓷芯的外部，且所述陶瓷套一侧开设有长条孔，所述陶瓷芯在所述电机的带动下沿所述长条孔移动，以实现对所述长条孔出水面积大小的调节。

进一步地，所述陶瓷芯在所述配水器芯子长度方向的两端设置有密封圈。

进一步地，所述调节部与所述进水端连接的位置设置有第二双级密封圈，所述第二双级密封圈与所述第一双级密封圈结构相同。

进一步地，所述打捞头朝远离所述动力部的一端外轮廓尺寸逐渐变小。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明中的波码智能分注系统绕过了流量刻度漂移以及配注量命令解析错误的影响，大大提升了流量配注的准确度。

具体为，在本申请中，波码智能分注系统包括工作筒、配水器芯子以及地面装置。地面装置中的注水采油树以及脉冲发生装置分别为本发明中的波码智能分注系统注水以及发送脉冲命令。由于在本发明中的工作筒的侧壁上向内凸起形成了凸环，使得配水器芯子外壁上设置的滚台能够连接在凸环上，从而提升了连接的稳定性。在本发明中，与由于配水器芯子上设置了内压传感器以及外压传感器，以此能够实现对配水器芯子内部水压的测试，从而使得可以直接采用节流压损作为流量特征值和调节目标，绕过了流量漂移以及配注量命令解析误码等因素的影响，大大提升了流量配注的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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是本申请实施例中波码智能系统的剖面结构示意图；

图2是本申请实施例中配水器芯子轴向上的剖面结构示意图；

图3是本申请实施例中图2中A处的放大结构示意图；

图4是本申请实施例中配水器芯子安装在工作筒中的剖面结构示意图。

附图标记：

1-工作筒、11-出水口、12-过流通道；

2-配水器芯子、21-滚台、22-感压部、221-外压传感器、222-内压传感器、 23-打捞头、24-动力部、25-第一双级密封圈、251-压环、25-调节部、251-可调水嘴、2511-陶瓷芯、2512-陶瓷套、2512a-密封圈、26-第二双级密封圈、 27-进水端、271-进水口；

3-地面装置、31-注水采油树、32-脉冲发生装置；

4-封隔器。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合具体实施例和附图对本申请的技术方案作进一步的说明。

第一方面，本申请实施例公开的波码智能分注系统，包括：

工作筒1，工作筒1内部为中空结构，且工作筒1的内轮廓尺寸从下至上逐渐变大，工作筒1的侧壁上向内凸起形成凸环；

配水器芯子2，配水器芯子2设置在工作筒1内部，且配水器芯子2的外壁上设置有滚台21，滚台21抵接在凸环上，以使得配水器芯子2连接在凸环上；

地面装置3，地面装置3包括相连接的注水采油树31和脉冲发生装置32，注水采油树31连接在工作筒1的一端；

其中，配水器芯子2包括感压部22，感压部22包括外压传感器221与内压传感器222，内压传感器222与外压传感器221测压端设置在配水器芯子2内部。

具体请参阅图1，图1是本申请实施例中波码智能分注系统的剖面结构示意图，本发明中的波码智能分注系统绕过了流量刻度漂移以及配注量命令解析错误的影响，大大提升了流量配注的准确度。

具体为，在本申请中，波码智能分注系统包括工作筒1、配水器芯子2 以及地面装置3。地面装置3中的注水采油树31以及脉冲发生装置32分别为本发明中的波码智能分注系统注水以及发送脉冲命令。由于在本发明中的工作筒1的侧壁上向内凸起形成了凸环，使得配水器芯子2外壁上设置的滚台21能够连接在凸环上，从而提升了连接的稳定性。在本发明中，与由于配水器芯子2上设置了内压传感器222以及外压传感器221，以此能够实现对配水器芯子2内部水压的测试，从而使得可以直接采用节流压损作为流量特征值和调节目标，绕过了流量漂移以及配注量命令解析误码等因素的影响，大大提升了流量配注的准确度。

进一步地，为了便于工作，本申请实施例中工作筒1设置有多个，且工作筒1之间通过封隔器4连接，配水器设置有多个，且多个配水器对应的设置在多个工作筒1内部。具体请参阅图1，从下至上依次是第一工作筒1、第二工作筒1、第三工作筒1，内部依次时第一配水器芯子2、第二配水器芯子 2以及第三配水器芯子2。

进一步地，为了便于出水，在工作筒1的侧壁上设置有出水口11，配水器芯子2与工作筒1内壁之间设有间隙以形成过流通道12。

进一步的，为便于配水器芯子2工作，配水器芯子2还包括：

打捞头23；

动力部24，动力部24一端与打捞头23连接，且动力部24由若干电池组成；

调节部25，调节部25与感压部22通过杆件连接，且调节部25包括电机以及可调水嘴251，电机一端与电池电连接，另一端与可调水嘴251电连接；

进水端27，进水端27设置在调节部25远离感压部22的一端，且进水端27设置有进水口271，进水端27的外轮廓尺寸朝向远离调节部25的方向变小。

具体请参阅图1，在图1中最上端的结构即为打捞头23。打捞头23的存在使得配水器芯子2发生故障时、或者配水器芯子2的电池需要更换充电时，可以使用打捞工具投放到工作筒1中，打捞工具卡接在打捞头23上，从而实现将配水器芯子2打捞上来的目的。

请继续参阅图1，在打捞头23的下面即为动力部24，本申请实施例中的动力部24可以采用若干锂电池组成，动力部24的存在旨在为配水器芯子2 的结构组件工作提供动力。需要说明的是，此处的电池也可以使用其他类型的电池。

在本申请实施例中，为了实现对实际配注量的监控，本申请实施例中的配水器芯子2还包括了如图1所示的感压部22。感压部22包括上端的内压传感器222以及下端的外压传感器221。内压传感器222能够用来感应配水器芯子2内部的水压，外压传感器221能够用来感应配水器芯子2外部的水压，本申请实施例中通过设置内压传感器222以及外压传感器221实现了对配注水的压力的监控，进而实现对配注量的监控。

另一方面，为了实现对配注量的调节。本申请实施例中的配水器芯子2 还包括调节部25，调节部25设置在图1中感压部22的下部。由于调节部25 的电机两端分别与电机和可调水嘴251连接，进而实现了电机控制可调水嘴 251的调节，进而实现了对配注水量的精准调节。

请继续参阅图1，为了将水注入至配水器芯子2内，本申请实施例中配水器芯子2内还包括了进水端27，进水端27设置在了底部，可以看到在进水端27设置了进水口271，水流可以从进水口271注入。从图1中还可以看出来进水端27的下部外罗阔尺寸时逐渐减小的，这样有利于在向工作筒1 内投放配水器芯子2时顺利投劳。

本发明中的配水器芯子2实现了对流量的精准调节，还提升了配注量与预期的符合度。

具体为，在本发明中，配水器芯子2具体包括了打捞头23、动力部24、感压部22、调节部25以及进水端27，且以上结构依次相连接便构成了本发明中的配水器芯子2。在本发明中，由于设置了动力部24，使得动力部24 能够够内压传感器222以及外压传感器221提供电源支持，进而使得感压部 22能够感应到水流的大小，从而实现实际配注量与预期配注量相匹配的目的。另一方面，在本发明中，调节部25包括了电机以及可调水嘴251。由于电机的两端分别与电池以及可调水嘴251连接，使得电机能够对可调水嘴251 进行调节，进而实现对流量的精准调节。综上，本发明通过动力部24、感压部22以及调节部25的设置实现了对流量的精准调节，同时还提升了实际配注量与预期配注量的符合度。

在本申请实施例中，为了实现对对接处的良好密封，感压部22与杆件连接的位置设置有第一双级密封圈25，第一双级密封圈25呈环形，且第一双级密封圈25外周设置有两条凸起环，两条凸起环分别抵接上下两个杆件的端部，且第一双级密封圈25还包括压环251，压环251设置在两条凸起环之间。

请继续参阅图1，可以看到在图1中内压传感器222与外压传感器221 之间设置了凸起的橡胶环。在本申请实施例中第一双级密封圈25呈环形，且两条环形凸起中间套装压环251，在第一双级密封圈25进入密封面后凸起被压缩行程初始密封，同时压环251底部和两侧被压住，避免摩擦和水流冲击造成密封圈2512a脱落。本申请实施例通过设置第一双级密封圈25实现了配水器芯子2上对接处的良好密封。

在本申请实施例中，为了便于实现了水流量的调节，进一步地，可调水嘴251包括陶瓷套2512和陶瓷芯2511，陶瓷套2512套设在陶瓷芯2511的外部，且陶瓷套2512一侧开设有长条孔，陶瓷芯2511在电机的带动下沿长条孔移动，以实现对长条孔出水面积大小的调节。请参阅图1，图2是图1 中A处的放大结构示意图，从图2中可以看到，陶瓷套2512设置在陶瓷芯 2511的外部。为了便于实现了水流量的调节，在陶瓷套2512的一侧开设了长条孔。由于陶瓷芯2511的电机的带动下能够上下移动，进而实现了对长条孔开度的调节，进而实现了对水流量大小的调节。此外，这种方式便于实现且经济成本更加的低。

为了实现对可调水嘴251的更叫良好的密封性能，进一步地，陶瓷芯2511 在配水器芯子2长度方向的两端设置有密封圈2512a。具体请继续参阅图2，可以看到在陶瓷芯2511的上下端口位置分别设置了密封圈2512a。更加具体的，本申请实施例中陶瓷芯2511的上端安装了O形橡胶圈，在陶瓷芯2511 的下端设置了耐磨密封圈2512a。设置此密封圈2512a的目的在于在水嘴关死的时候进行密封。

在本申请实施例中，调节部25与进水端27连接的位置设置有第二双级密封圈26，第二双级密封圈26与第一双级密封圈25结构相同。具体请参阅图1，从图1中可以看到在调节部25的位置设置了与第一双级密封圈25功能作用相同的第二双级密封圈26。第二双级密封圈26的功能作用与第一双级密封圈25的功能作用相同，在此不再赘述。

为了便于打捞配水器芯子2，进一步地，打捞头23朝远离动力部24的一端外轮廓尺寸逐渐变小。请继续参阅图1，可以看到打捞头23的外轮廓尺寸逐渐变小，使得在投放与打捞打捞头23时更加的顺利。

另一方面，本申请实施例还公开了一种调节装置，调节装置包括：工作筒1以及第一个方面所述的配水器芯子2，工作筒1设置有上密封面以及下密封面，且配水器芯子2投放在工作筒1内，配水器芯子2与工作筒1内设置有间隙以形成过流通道12。

具体可以参阅图3，图3是第一个方面中所述的配水器芯子2投放到工作筒1之后的截面示意图。从图3中，可以看到，井下工作筒1有上密封面和下密封面，配水器芯子2的第一双级密封圈25、第二双级密封圈26分别密封在上密封面和下密封面上，下接头上有出水口11和过流通道12，水流在整个管柱内沿过流通道12流动，同时可由配水器芯子2的进水口271和井下工作筒1的出水口11排出。井下工作筒1内径与外径同心，内径密封面周围有导向锥角，相比偏心工作筒1结构其投捞成功率有了很大提高。

此外，本申请实施例还公开了本波码智能分注系统的调节方法，具体的调节方法为：

1、先由地面脉冲装置下发流量调节命令，命令完成后保持恒流模式，全井流量为第一层的目标流量Q1，保持时间T1。

2、井下配水器芯子2收到指令后，第一层配水器进行全开动作，其他配水器芯子2进行全关动作。

3、之后第一层配水器将水嘴从全开逐渐关小，每一个开度台阶点分别记录内压传感器222和外压传感器221测量的压力差值并记录，该动作在时间 T内完成，此时第一层配水器芯子2记录了指定流量Q1下，所有水嘴开度对应的内外压差数值。

4、T1结束后，地面全井流量调整为第二层所需要的配注量Q2，保持恒流模式，保持时间为T2。

5、T1结束后，第二层井下配水器芯子2全开，其余层位全关。

6、第二层配水器进行和第一层配水器相同动作，记录指定流量Q2下，所有水嘴开度对应的内外压差数值。

7、按此顺配继续进行，指导所有层位的配水器芯子2完成指定流量下，不同水嘴开度时压差值的测量记录。

8、上述动作完成后，地面流量按要求采用恒压或恒流模式进行注水，全井流量为所有层的配注量总和。

9、井下各个层位的配水器芯子2自动进行水嘴调节，直到到达水嘴开度和压差值均与之前记录数据吻合的状态(允许一定误差，误差范围可预先设定)。此时，每一层的注入量均与之前预设流量Q1、Q2等相同，该方法直接采用节流压损来作为流量特征值和调节目标，绕过了流量刻度漂移，配注量命令解析误码等因素的影响，大大提升了流量配注的准确度。

以上对本发明实施例公开的一种波码智能分注系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的波码智能分注系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种波码智能分注系统，其特征在于，所述波码智能分注系统包括：

工作筒，所述工作筒内部为中空结构，且所述工作筒的内轮廓尺寸从下至上逐渐变大，所述工作筒的侧壁上向内凸起形成凸环；

配水器芯子，所述配水器芯子设置在所述工作筒内部，且所述配水器芯子的外壁上设置有滚台，所述滚台抵接在所述凸环上，以使得所述配水器芯子连接在所述凸环上；

地面装置，所述地面装置包括相连接的注水采油树和脉冲发生装置，所述注水采油树连接在所述工作筒的一端；

其中，所述配水器芯子包括感压部，所述感压部包括外压传感器与内压传感器，所述内压传感器与所述外压传感器测压端设置在所述配水器芯子内部。

2.根据权利要求1所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述工作筒设置有多个，且所述工作筒之间通过封隔器连接，所述配水器设置有多个，且多个所述配水器对应的设置在多个所述工作筒内部。

3.根据权利要求2所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述工作筒的侧壁上设置有出水口，所述配水器芯子与所述工作筒内壁之间设有间隙以形成过流通道。

4.根据权利要求1所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述配水器芯子还包括：

打捞头；

动力部，所述动力部一端与所述打捞头连接，且所述动力部由若干电池组成；

调节部，所述调节部与所述感压部通过杆件连接，且所述调节部包括电机以及可调水嘴，所述电机一端与所述电池电连接，另一端与所述可调水嘴电连接；

进水端，所述进水端设置在所述调节部远离所述感压部的一端，且所述进水端设置有进水口，所述进水端的外轮廓尺寸朝向远离所述调节部的方向变小；

其中，所述外压传感器与所述内压传感器分别与所述电池电连接。

5.根据权利要求4所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述感压部与所述杆件连接的位置设置有第一双级密封圈，所述第一双级密封圈呈环形，且所述第一双级密封圈外周设置有两条凸起环，两条所述凸起环分别抵接上下两个所述杆件的端部，且所述第一双级密封圈还包括压环，所述压环设置在两条所述凸起环之间。

6.根据权利要求4所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述可调水嘴包括陶瓷套和陶瓷芯，所述陶瓷套套设在所述陶瓷芯的外部，且所述陶瓷套一侧开设有长条孔，所述陶瓷芯在所述电机的带动下沿所述长条孔移动，以实现对所述长条孔出水面积大小的调节。

7.根据权利要求6所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述陶瓷芯在所述配水器芯子长度方向的两端设置有密封圈。

8.根据权利要求5所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述调节部与所述进水端连接的位置设置有第二双级密封圈，所述第二双级密封圈与所述第一双级密封圈结构相同。

9.根据权利要求4至8任一项所述的波码智能分注系统，其特征在于，所述打捞头朝远离所述动力部的一端外轮廓尺寸逐渐变小。

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