CN216517941U - 一种适用于海上油田的配水测试结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于海上油田的配水测试结构,解决了管线过仪器时的摆动和外凸于仪器外，在下井时容易被压瘪、损坏的技术问题。所述配水测试结构包括第一外壳，所述第一外壳内设置有轴向的流道，所述第一外壳的外壁上沿轴向设置有多个容纳槽，液控管线可铺设在所述容纳槽中。本实用新型通过在管道外壁设置容纳槽，液控管线不再凸出管道外壁，既不会发生晃动，又保证了液控管线的液体通过性能和安全性。

Description

一种适用于海上油田的配水测试结构

技术领域

本实用新型属于油气开采技术领域，具体涉及一种适用于海上油田的配水测试结构。

背景技术

海上油田以大斜度井和水平井为主，且部分井出砂严重，常存在管柱起出困难，封隔器无法解封，大修风险高等问题。为解决上述问题，海上油田逐步探索应用管线液压传递控制的封隔器、水力锚等。采用液压传递控制方式的封隔器、水力锚能在地面通过打压直接完成坐封和泄压解封，且能反复坐封、解封，在有效降低无法解封的风险同时也具备反洗井功能。同时为保证注水管柱的可靠性和长期有效性，井下也推广使用液控式调节阀。近几年，智能油田分注技术在海上油田得到大规模的应用。智能分注井在井下预置流量、温度、压力等传感器起到测试井下数据的作用，在井口可以实时获取井下各层测试数据，但目前暂无智能配水器满足与液控式工具配套使用，现有的智能配水器无法与液控式工具如液控式封隔器、液控式滑套等配套使用。

而且现有的测试设备主要是通过电缆下入用于常规分层注水工艺，无法常置于井下，无可穿越液控管线结构，尤其是在海上作业时，无法兼顾与液控式封隔器、滑套等工具配套使用。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种适用于海上油田的配水测试结构，可满足安全穿越液控管线的需求。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种适用于海上油田的配水测试结构，包括第一外壳，所述第一外壳内设置有轴向的流道，所述第一外壳的外壁上沿轴向设置有多个容纳槽，液控管线可铺设在所述容纳槽中。

可选地，所述第一外壳的外壁上设置有径向凸出的第一凸台和第二凸台，所述容纳槽分别设置在所述第一凸台和所述第二凸台上，所述第一凸台上的容纳槽和所述第二凸台上的容纳槽对应设置。

可选地，所述第一凸台上沿着圆周方向设置有第一钢带固定所述液控管线，所述第一钢带的端部通过螺钉固定在所述第一凸台上；

所述第二凸台上沿着圆周方向设置有第二钢带固定所述液控管线，所述第二钢带的端部通过螺钉固定在所述第二凸台上。

可选地，所述第一凸台和所述第二凸台之间设置有测试管道，所述流道从所述测试管道内通过，所述测试管道上设置有电磁流量计、第一压力计、第二压力计，所述电磁流量计检测所述流道内的流体流量，所述第一压力计检测所述流道内的流体压力，所述第二压力计检测所述流道外的流体压力。

可选地，所述测试管道包括第一内管道、第二内管道和第二外壳，所述第一内管道和所述第二内管道相连接并设置在所述第二外壳内，所述第一内管道和所述第二内管道的外壁与所述第二外壳的内壁之间设置有间隙构成仪器容纳室，所述电磁流量计、所述第一压力计、所述第二压力计设置在所述仪器容纳室内。

可选地，所述第一内管道和所述第二内管道之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置；

所述第一内管道或所述第二内管道与所述第一外壳之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置；

所述第一外壳与所述第二外壳之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置。

可选地，所述仪器容纳室内还设置有温度传感器、湿度传感器、电源模块，所述温度传感器检测所述仪器容纳室内的温度，所述湿度传感器检测所述仪器容纳室内的湿度，所述电源模块提供电力。

可选地，所述仪器容纳室内还设置有控制电路板，所述控制电路板控制所述电磁流量计、所述第一压力计、所述第二压力计、所述温度传感器、所述湿度传感器工作；

所述控制电路板上设置有通信单元，通过所述通信单元与地面控制单元通信。

可选地，所述第一凸台上设置有轴向的第一管线接口连通所述仪器容纳室，所述第二凸台上设置有轴向的第二管线接口连通所述仪器容纳室。

可选地，所述第一外壳的两端分别设置有第一接口和第二接口，通过所述第一接口和所述第二接口与其他管道连接。

本实用新型提供一种内部流量测量和外部过管线一体化的配水测试结构，具有以下优点：

本实用新型通过在管道外壁设置容纳槽，液控管线不再凸出管道外壁，既不会发生晃动，又保证了液控管线的液体通过性能和安全性。

从管道外壁过线缆，还可以避免与内部电路结构产生密封风险的问题。

本实用新型可与常规配水器相接配套使用，也可预置于智能配水器结构内，配套液控式分层工具、锚定工具等，可实现注水管柱即具备洗井功能、降低大修作业风险，大大提高注水井管柱的有效期，也具有实时测试功能，能实现智能分注需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的配水测试结构的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的配水测试结构的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的配水测试结构的电路原理图。

附图标记说明：1、第一接口；2、第一外壳；3、第一凸台；4、第一钢带；5、第一内管道；6、控制电路板；7、电磁流量计；8、第一压力计；9、第二凸台；10、第二钢带；11、第二接口；12、第二内管道；13、液控管线；14、第一管线接口；15、第二外壳；16、第二管线接口。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种适用于海上油田的配水测试结构做进一步详细的描述。

如图1、图2、图3所示为本实用新型实施例，本实施例中的一种适用于海上油田的配水测试结构，包括第一外壳2，第一外壳2内设置有轴向的流道，第一外壳2的外壁上沿轴向设置有多个容纳槽，液控管线13可铺设在容纳槽中。

流道如图2中箭头所示，水或者其他流体通过流道，可以对流体的流量、压力、温度等参数进行测量。液控管线13铺设在容纳槽中，不凸出第一外壳2的最大直径，解决了液控管线13的摆动和外凸于管道外壁在下井时被压瘪、损坏的问题。配水测试结构用于智能配水器时，与常规封隔器(可穿越式)或液控式封隔器都能配套使用。

为了方便设置容纳槽，第一外壳2的外壁上设置有径向凸出的第一凸台3和第二凸台9，容纳槽分别设置在第一凸台3和第二凸台9上，第一凸台3上的容纳槽和第二凸台9上的容纳槽对应设置。径向凸出的第一凸台3和第二凸台9，为设置容纳槽留出了空间。

为了防止液控管线13从容纳槽脱离，第一凸台3上沿着圆周方向设置有第一钢带4固定液控管线13，第一钢带4的端部通过螺钉固定在第一凸台3上。

第二凸台9上沿着圆周方向设置有第二钢带10固定液控管线13，第二钢带10的端部通过螺钉固定在第二凸台9上。

还可以在第一凸台3、第二凸台9上为钢带设置容纳槽，该容纳槽沿着圆周方向设置。

如图1、图2所示，第一凸台3和第二凸台9之间设置有测试管道，流道从测试管道内通过，测试管道上设置有电磁流量计7、第一压力计8、第二压力计(图中未示出)，电磁流量计7检测流道内的流体流量(测量注入的水量)，第一压力计8检测流道内的流体压力，第二压力计检测流道外的流体压力，具体是指第一外壳2之外的流体压力。

第一压力计8、第二压力计通过引压孔分别测量流道内部压力和外部压力，引压孔内通过O型圈进行密封。第一压力计8使用的引压孔可以设置在第一内管道5的管壁上，第二压力计使用的引压孔可以设置在第二外壳15的管壁上。

测试管道包括第一内管道5、第二内管道12和第二外壳15，第一内管道5和第二内管道12相连接并设置在第二外壳15内，第一内管道5和第二内管道12的外壁与第二外壳15的内壁之间设置有间隙构成仪器容纳室，电磁流量计7、第一压力计8、第二压力计设置在仪器容纳室内。

为了实现多个管道之间的组装连接，采用如下结构：

第一内管道5和第二内管道12之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置。密封装置可以采用多道密封圈。还可以进一步在螺纹连接处设置径向的防转销钉增强第一内管道5和第二内管道12的连接牢固度。

第一内管道5与第一外壳2之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置。密封装置可以采用多道密封圈。第二内管道12与第一外壳2之间不设置螺纹连接，但是也密封连接。第二内管道12上可以设置径向的凸缘增强与第一外壳2之间的连接牢固度。

也可以采用第二内管道12与第一外壳2之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置。第一内管道5与第一外壳2之间不设置螺纹连接，但是也密封连接。

第一外壳2与第二外壳15之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置。密封装置可以采用多道密封圈。

组装多个管道时，可以先将第一内管道5和第二内管道12之间螺纹连接，再将第一内管道5与第一外壳2之间螺纹连接，再将第二外壳15的第一端(靠近第一内管道5的一端)与第一外壳2之间螺纹连接，再将第二外壳15的第二端(靠近第二内管道12的一端)与第一外壳2之间螺纹连接，同时可以实现第二内管道12与第一外壳2之间密封连接。

优选地，仪器容纳室内还设置有温度传感器、湿度传感器、电源模块，温度传感器检测仪器容纳室内的温度，湿度传感器检测仪器容纳室内的湿度，电源模块提供电力。

如图1、图2所示，仪器容纳室内还设置有控制电路板6，控制电路板6控制电磁流量计7、第一压力计8、第二压力计、温度传感器、湿度传感器工作。

如图3所示，控制电路板6上设置有MCU进行控制和数据处理，还设置有放大电路、滤波电路、A/D转化电路等模块。

控制电路板6上设置有通信单元，通过通信单元与地面控制单元通信。该通信是双向的，可以向地面控制单元传输检测数据，还可以接收地面控制单元的控制指令。

如图2所示，第一凸台3上设置有轴向的第一管线接口14连通仪器容纳室，第二凸台9上设置有轴向的第二管线接口16连通仪器容纳室。第一管线接口14、第二管线接口16可以穿过信号线，可将各层数据连接，传递数据。第一管线接口14、第二管线接口16内需要设置钢管电缆锁紧结构保证紧固与密封。

第一外壳2的两端分别设置有第一接口1和第二接口11，通过第一接口1和第二接口11与其他管道连接。第一接口1和第二接口11均可以采用螺纹连接的方式与其他管道实现连接。

本实施例的配水测试结构通过预置单芯电缆于井下，将电缆连接至配水器，通过电缆实现配水器的供电与通讯，在地面实时显示各注水层排量、内压、外压及温度值；该配水器结构至少可穿越4根液控管线，与液控式封隔器配套使用，具备洗井功能、降低大修作业风险的同时也具有实时测试功能；同时可与现有的配水器直接相连使用或应用于智能配水器，实现智能分注需求。

本实施例的配水测试结构主要采用电磁流量测试方法，能有效保证配水器的内通道空间；主要以递减法进行流量测试，可当做测试工具与常规配水器配套使用，测试各层数据，也可应用于电控或液控水嘴的配水器；外壁设置有过线缆结构，用于智能配水器时，与常规封隔器(可穿越式)或液控式封隔器都能配套使用。

参见图1、图2、图3，本实用新型的适用于海上油田注水井的配水测试结构的工作原理如下：

工作时，水流全部从内部流道流过，经过电磁流量计7时，励磁驱动电路产生激励磁场，并均匀分布与待测流道内。被测的导电流体经过磁场时，产生出感应电动势，并被感应电极接收。接收到的流量模拟信号经过多级的放大滤波电路处理后，送至高性能的AD转换芯片。MCU数据处理单元控制AD转换芯片，按照设定的方式将接收到的模拟信号转换为数字信号，并传回给MCU数据处理单元。MCU数据处理单元对数据进行滤波、封装等处理，再通过通信单元上传给地面设备。

两个压力计分别将仪器内流道的压力和仪器外水流的压力测出，通过引压孔分别测量设备内通道压力和外部压力，并通过O型圈进行密封。压力传感器信号通过2根差分引线接入设备的控制电路板6。经过放大电路进行滤波放大后，送至高性能的AD转换芯片，再将数据传向控制电路板6。

通过对外电缆接口，单芯电缆线与地面通信，收集上传数据，将收集数据上传，采用二进制振幅调制技术，实现长距离通信。软件上，采用奇偶校验、长度校验、冗余数据校验、CRC校验等多种校验方式，确保通信数据正确可靠。

现有技术在配水器的流量测试部分多采用压差式流量测试结构，该流量测试结构占用空间较大，流量是通过过流前后压差变化进行折算，对加工精度、过流段的稳定性等要求较高且在井下常置易产生飘移。本实用新型提出的配水测试结构主要采用电磁流量测试方法，能有效保证配水器的内通道空间；主要以递减法进行流量测试，可当做测试工具与常规配水器配套使用，测试各层数据，也可应用于电控或液控水嘴的配水器；外壁设置有过线缆结构，用于智能配水器时，与常规封隔器(可穿越式)或液控式封隔器都能配套使用。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”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，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”等仅用于描述目的，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种适用于海上油田的配水测试结构，其特征在于，包括第一外壳，所述第一外壳内设置有轴向的流道，所述第一外壳的外壁上沿轴向设置有多个容纳槽，液控管线可铺设在所述容纳槽中。

2.根据权利要求1所述的配水测试结构，其特征在于，所述第一外壳的外壁上设置有径向凸出的第一凸台和第二凸台，所述容纳槽分别设置在所述第一凸台和所述第二凸台上，所述第一凸台上的容纳槽和所述第二凸台上的容纳槽对应设置。

3.根据权利要求2所述的配水测试结构，其特征在于，所述第一凸台上沿着圆周方向设置有第一钢带固定所述液控管线，所述第一钢带的端部通过螺钉固定在所述第一凸台上；

所述第二凸台上沿着圆周方向设置有第二钢带固定所述液控管线，所述第二钢带的端部通过螺钉固定在所述第二凸台上。

4.根据权利要求2所述的配水测试结构，其特征在于，所述第一凸台和所述第二凸台之间设置有测试管道，所述流道从所述测试管道内通过，所述测试管道上设置有电磁流量计、第一压力计、第二压力计，所述电磁流量计检测所述流道内的流体流量，所述第一压力计检测所述流道内的流体压力，所述第二压力计检测所述流道外的流体压力。

5.根据权利要求4所述的配水测试结构，其特征在于，所述测试管道包括第一内管道、第二内管道和第二外壳，所述第一内管道和所述第二内管道相连接并设置在所述第二外壳内，所述第一内管道和所述第二内管道的外壁与所述第二外壳的内壁之间设置有间隙构成仪器容纳室，所述电磁流量计、所述第一压力计、所述第二压力计设置在所述仪器容纳室内。

6.根据权利要求5所述的配水测试结构，其特征在于，所述第一内管道和所述第二内管道之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置；

所述第一内管道或所述第二内管道与所述第一外壳之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置；

所述第一外壳与所述第二外壳之间螺纹连接，并且在螺纹连接处设置有密封装置。

7.根据权利要求5所述的配水测试结构，其特征在于，所述仪器容纳室内还设置有温度传感器、湿度传感器、电源模块，所述温度传感器检测所述仪器容纳室内的温度，所述湿度传感器检测所述仪器容纳室内的湿度，所述电源模块提供电力。

8.根据权利要求7所述的配水测试结构，其特征在于，所述仪器容纳室内还设置有控制电路板，所述控制电路板控制所述电磁流量计、所述第一压力计、所述第二压力计、所述温度传感器、所述湿度传感器工作；

所述控制电路板上设置有通信单元，通过所述通信单元与地面控制单元通信。

9.根据权利要求5所述的配水测试结构，其特征在于，所述第一凸台上设置有轴向的第一管线接口连通所述仪器容纳室，所述第二凸台上设置有轴向的第二管线接口连通所述仪器容纳室。

10.根据权利要求1-9任一项所述的配水测试结构，其特征在于，所述第一外壳的两端分别设置有第一接口和第二接口，通过所述第一接口和所述第二接口与其他管道连接。

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