CN217055116U - 一种高可靠模块化注水井测调工作筒 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高可靠模块化注水井测调工作筒，包括：上接头、外护筒、下接头、流量计、中心过流管、密封接线舱、流量调节机构、限流保护组件、控制电路组件、流量密封护管、限流密封护管和电路密封护管；所述流量计设置在所述下接头内；所述密封接线舱设置有引线密封插座；所述流量调节机构部分设置在所述流量密封护管内；所述限流保护组件设置在所述限流密封护管内；所述控制电路组件部分设置在所述电路密封护管内。本实用新型增强了密封可靠性，内部的独立结构便于每个结构进行维护、生产和组装。同时，将流量计集成在下接头中，减小整体体积，且增强了流量计的安装可靠性。

Description

一种高可靠模块化注水井测调工作筒

技术领域

本实用新型属于油气井分层注水技术领域，具体涉及一种高可靠模块化注水井测调工作筒。

背景技术

注水开发阶段是油田二次采油应用的主要的补充地层能量的方法之一，而分层注水工艺技术可以实现单井的分层注水，是多油层的注水井完成分层配注方案的重要举措。通过研究分层注水工艺，有助于在各个不同的采油阶段实施有效地分层注水，达到提高油田采收率的效果。在油田分层注水领域中，智能精细化分层注水成为主要趋势，测调工作筒是精细化分层注水必不可少的仪器，测调工作筒需要在注水井中长期使用，所以测调工作筒的可靠性、维修方便性显得尤为重要。目前常见的测调工作筒可靠性不高，主要表现为两点，第一、密封可靠性不高，第二结构复杂，模块化程度低、生产维护不方便。

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高可靠模块化注水井测调工作筒。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种高可靠模块化注水井测调工作筒，包括：上接头、外护筒、下接头、流量计、中心过流管、密封接线舱、流量调节机构、限流保护组件、控制电路组件、流量密封护管、限流密封护管和电路密封护管；

所述上接头，上端与油管连接，下部通过转接头与所述外护筒的上端密封且固定连接；

所述外护筒，下端与所述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；

所述流量计，设置在所述下接头内，与所述流量调节机构连通；

所述中心过流管，位于外护筒内，两端分别与上接头和下接头连接，且下端通过所述流量计与所述流量调节机构连通；

所述密封接线舱，位于外护筒内，设置有引线密封插座；

所述引线密封插座，与所述上接头上的总线密封插座电连接；

所述流量调节机构，部分设置在所述流量密封护管内，所述流量调节机构的水嘴与所述出水口连通；

所述限流保护组件，设置在所述限流密封护管内；

所述控制电路组件，部分设置在所述电路密封护管内；

所述流量密封护管和所述流量调节机构的上端通过流量引线密封接头与所述密封接线舱可拆卸密封连接，所述流量密封护管和所述流量调节机构的下端与所述下接头密封连接；

所述限流密封护管和所述限流保护组件的上端通过限流引线密封接头与所述密封接线舱可拆卸密封连接，所述限流密封护管和所述限流保护组件的下端与所述下接头密封连接；

所述电路密封护管和所述控制电路组件的上端通过电路引线密封接头与所述密封接线舱可拆卸密封连接，所述电路密封护管和所述控制电路组件的下端与所述下接头密封连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述流量密封护管，下端通过连接座与所述下接头可拆卸密封连接；

所述限流密封护管，下端通过固定座与所述下接头可拆卸密封连接；

所述控制电路组件，下端通过安装座与所述下接头可拆卸密封连接；

所述电路密封护管，下端通过安装座与所述下接头可拆卸密封连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述上接头上设置有电缆接口；所述上接头上还安装有保护罩；

所述电缆接口与所述总线密封插座电连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述流量调节机构，包括：驱动马达、执行件、固定阀套和阀芯；

所述固定阀套设置在所述下接头内，所述固定阀套上开设有所述水嘴；

所述驱动马达，位于所述流量密封护管内，与所述执行件传动连接；

所述执行件，穿出所述流量密封护管与所述阀芯固定连接；

所述阀芯，位于所述固定阀套内，与所述固定阀套滑动接触。

在本实用新型的一个实施例中，所述下接头内还设置有两个密封环；

两个所述密封环位于所述固定阀套的上端和下端；

所述阀芯可穿过所述密封环。

在本实用新型的一个实施例中，所述限流保护组件，包括：限流主控板和主线密封插头；

所述限流主控板，设置在所述限流密封护管内，与所述主线密封插头电连接；

所述主线密封插头，设置在所述固定座上。

在本实用新型的一个实施例中，所述控制电路组件，包括：主控采集主板、隔离件、内压传感器和外压传感器；

所述主控采集主板，与所述限流主控板、所述驱动马达、所述流量计、所述内压传感器和所述外压传感器电连接；

所述内压传感器和所述外压传感器设置在所述电路密封护管与所述安装座之间；

所述隔离件，设置在所述主控采集主板和所述内压传感器之间。。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过外护筒将相关元件密封在外护筒内，形成第一级密封，流量密封护管、限流密封护管和电路密封护管分别将流量调节机构、限流保护组件和控制电路组件的电子元件密封，形成第二级密封，增强了密封可靠性。同时，流量调节机构和流量密封护管为一个独立结构，限流保护组件和限流密封护管为一个独立结构，控制电路组件和流量密封护管为一个独立结构，便于每个结构进行维护、生产和组装。同时，将流量计集成在下接头中，减小整体体积，且增强了流量计的安装可靠性。

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高可靠模块化注水井测调工作筒的外部结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种高可靠模块化注水井测调工作筒的内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种高可靠模块化注水井测调工作筒的半剖面结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的流量密封护管和流量调节机构的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的限流密封护管和限流保护组件的结构示意图；

图6是实用新型实施例提供的电路密封护管和控制电路组件的结构示意图；

图7是图3的下端的局部放大结构示意图。

附图标记说明：

10-上接头；11-转接头；111-转接件；112-螺纹环；12-总线密封插座；13-电缆接口；14-保护罩；20-外护筒；30-下接头；31-流量计；32-出水口；40-中心过流管；50-密封接线舱；51-引线密封插座；60-流量密封护管；61-流量引线密封接头；62-连接座；63-驱动马达；64-执行件；65-固定阀套；66-阀芯；67-密封环；70-限流密封护管；71-限流引线密封接头；72-固定座；73-限流主控板；74-主线密封插头；80-电路密封护管；81-电路引线密封接头；82-安装座；83-主控采集主板；84-隔离件；85-内压传感器；86-外压传感器。

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3，一种高可靠模块化注水井测调工作筒，包括：上接头10、外护筒20、下接头30、流量计31、中心过流管40、密封接线舱50、流量调节机构、限流保护组件、控制电路组件、流量密封护管60、限流密封护管70和电路密封护管80。上接头10的上端与油管连接，上接头10的下部通过转接头11与外护筒20的上端密封且固定连接。外护筒20的下端与下接头30密封且固定连接。下接头30上设置有出水口32，下接头30的下端与油管连接。流量计31设置在下接头30内，流量计31与流量调节机构连通。将流量计31集成在下接头30中，减小整体体积，且增强了流量计31的安装可靠性，对流量计31起到稳固和保护作用。中心过流管40位于外护筒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的下端通过流量计31与流量调节机构连通。注水经过上接头10进入中心过流管40中，然后经过下接头30进入油管继续进入相邻的下层的注水层的工作筒的上接头10中。同时，如需向本层注水层注水，水嘴打开，中心过流管40中的水经过流量计31和水嘴从出水口32进入本层注水层中。

密封接线舱50位于外护筒20内，密封接线舱50设置有引线密封插座51。引线密封插座51与上接头10上的总线密封插座12电连接。流量调节机构部分设置在流量密封护管60内，流量调节机构的水嘴与出水口32连通。限流保护组件设置在限流密封护管70内。控制电路组件部分设置在电路密封护管80内。

流量密封护管60的上端和流量调节机构的上端通过流量引线密封接头61与密封接线舱50可拆卸密封连接，流量密封护管60的下端和流量调节机构的下端与下接头30密封连接。

限流密封护管70的上端和限流保护组件的上端通过限流引线密封接头71与密封接线舱50可拆卸密封连接，限流密封护管70的下端和限流保护组件的下端与下接头30密封连接。

电路密封护管80的上端和控制电路组件的上端通过电路引线密封接头81与密封接线舱50可拆卸密封连接，电路密封护管80的下端和控制电路组件的下端与下接头30密封连接。

本实施例中，流量调节机构、限流保护组件和控制电路组件的线缆通过引线密封接头统一密封且电连接在密封接线舱50内，并通过引线密封插座51与总线密封插座12电连接。流量调节机构用于控制本层注水的流量大小，控制电路组件可以控制流量调节机构的电机工作。流量计31、流量调节机构和控制电路组件等元件的电路均与限流保护组件电连接，仪器内部所有的电信号都经过限流保护组件进行保护监测。

本实施例中，流量密封护管60、限流密封护管70、电路密封护管80位于外护筒20内，外护筒20将相关元件密封在外护筒20内，形成第一级密封，流量密封护管60、限流密封护管70和电路密封护管80分别将流量调节机构、限流保护组件和控制电路组件的电子元件密封，形成第二级密封，增强了密封可靠性。同时，流量调节机构和流量密封护管60为独立结构，限流保护组件和限流密封护管70是独立结构，控制电路组件和流量密封护管60是独立结构，便于每个结构进行维护、生产和组装。流量密封护管60、限流密封护管70、电路密封护管80、密封接线舱50和引线密封插座51可以承受60MPa以上的压力，即使外护筒20密封失效，外护筒20内部的元件还可以正常工作。

在一种可行的实现方式中，转接头11包括转接件111和螺纹环112，转接件111的上端与螺纹环112螺纹连接，转接件111的下端与外护筒20的上端密封连接，螺纹环112还与上转接件111的下端螺纹连接。转接件111为接头结构。

进一步地，如图4、图5和图6所示，流量密封护管60的下端通过连接座62与下接头30可拆卸密封连接。流量调节机构的上端与流量引线密封接头61固定连接，流量密封护管60的上端与流量引线密封接头61密封且固定连接，流量引线密封接头61与密封接线舱50可拆卸密封连接。流量密封护管60的下端与连接座62密封且固定连接，连接座62与下接头30可拆卸密封连接。流量调节机构一部分密封在流量密封护管60内，一部分穿过连接座62位于下接头30中且与连接座62形成密封。

限流密封护管70和限流保护组件的下端通过固定座72与下接头30可拆卸密封连接。限流密封护管70的上端和限流保护组件的上端与限流引线密封接头71密封且固定连接，限流引线密封接头71与密封接线舱50可拆卸密封连接，限流密封护管70的下端和限流保护组件的下端与固定座72密封且固定连接，固定座72与下接头30可拆卸密封连接。

控制电路组件的下端通过安装座82与下接头30可拆卸密封连接；电路密封护管80的下端与下接头30可拆卸密封连接。电路密封护管80的上端和控制电路组件的上端与电路引线密封接头81密封且固定连接，电路引线密封接头81与密封接线舱50可拆卸密封连接，电路密封护管80的下端与下接头30可拆卸密封连接，控制电路组件一部分密封在电路密封护管80内，一部分穿出电路密封护管80伸入下接头30中且与安装座82固定连接，安装座82与下接头30密封连接。

进一步地，如图2所示，上接头10上设置有电缆接口13。上接头10上还安装有保护罩14。电缆接口13与总线密封插座12电连接。总线密封插座12将工作筒内部的线路通过电缆接口13引出工作筒，电缆接口13与外部的电缆电连接，为工作筒提供电能。保护罩14对电缆接口13起到保护作用，避免电缆接口13受到外部碰撞损坏。其中，下接头30上也可以设置电缆接口13，以便于将靠近工作筒下端的线路从下接头30上的电缆接口13引出。

进一步地，如图4和图7所示，流量调节机构，包括：驱动马达63、执行件64、固定阀套65和阀芯66。固定阀套65设置在下接头30内，固定阀套65上开设有水嘴。固定阀套65的下端与流量计31连通。驱动马达63位于流量密封护管60内，驱动马达63与执行件64传动连接。执行件64穿出流量密封护管60与阀芯66固定连接。阀芯66位于固定阀套65内，阀芯66与固定阀套65滑动接触。

本实施例中，驱动马达63驱动执行件64沿着轴向运动，执行件64带动阀芯66在固定阀套65中轴向运动，中心过流管40中的注水经过流量计31进入固定阀套65中，阀芯66运动改变水嘴开口的大小，从而从水嘴流出的注水流量大小发生改变，以调节工作筒注入本层注水层的注水流量。

在一种可行的实现方式中，执行件64可以是将驱动马达63的输出轴的旋转运动转化成直线运动的机构，例如丝杠螺母机构。

进一步地，如图7所示，下接头30内还设置有两个密封环67。两个密封环67位于固定阀套65的上端和下端。阀芯66可穿过密封环67。本实施例中，下接头30的安装空间的侧壁上开设有安装槽，固定阀套65位于安装槽上，密封环67位于安装槽的上端和下端。当阀芯66运动使固定阀套65的水嘴处于全关闭状态时，且在密封环67的作用下形成固定阀套65为密封状态，注水不会进入本层注水层中。

进一步地，如图5所示，限流保护组件，包括：限流主控板73和主线密封插头74。限流主控板73设置在限流密封护管70内，限流主控板73与主线密封插头74电连接。主线密封插头74设置在固定座72上。流量计31、驱动马达63和控制电路组件等元件的电路均与限流主控板73电连接，仪器内部所有的电信号都经过限流主控板73进行保护监测。下接头30上的电缆接口13通过主线密封插头74与限流主控板73电连接。

进一步地，如图6所示，控制电路组件，包括：主控采集主板83、隔离件84、内压传感器85和外压传感器86。主控采集主板83与限流主控板73、驱动马达63、流量计31、内压传感器85和外压传感器86电连接。主控采集主板83控制工作筒内相关元件的工作。内压传感器85和外压传感器86设置在电路密封护管80与安装座82之间。内压传感器85与电路密封护管80的下端固定连接，内压传感器85用于采集本层注水压力，外压传感器86设置在内压传感器85和安装座82之间，外压传感器86用于采集本层注水层的压力。隔离件84设置在主控采集主板83和内压传感器85之间。隔离件84用于将内压传感器85和外压传感器86与电路密封护管80内部隔离，避免流体传感器处的流体进入电路密封护管80内损坏主控采集主板83。

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 (7)

1.一种高可靠模块化注水井测调工作筒，其特征在于，包括：上接头(10)、外护筒(20)、下接头(30)、流量计(31)、中心过流管(40)、密封接线舱(50)、流量调节机构、限流保护组件、控制电路组件、流量密封护管(60)、限流密封护管(70)和电路密封护管(80)；

所述上接头(10)，上端与油管连接，下部通过转接头(11)与所述外护筒(20)的上端密封且固定连接；

所述外护筒(20)，下端与所述下接头(30)密封且固定连接；

所述下接头(30)，设置有出水口(32)，下端与所述油管连接；

所述流量计(31)，设置在所述下接头(30)内，与所述流量调节机构连通；

所述中心过流管(40)，位于外护筒(20)内，两端分别与上接头(10)和下接头(30)连接，且下端通过所述流量计(31)与所述流量调节机构连通；

所述密封接线舱(50)，位于外护筒(20)内，设置有引线密封插座(51)；

所述引线密封插座(51)，与所述上接头(10)上的总线密封插座(12)电连接；

所述流量调节机构，部分设置在所述流量密封护管(60)内，所述流量调节机构的水嘴与所述出水口(32)连通；

所述限流保护组件，设置在所述限流密封护管(70)内；

所述控制电路组件，部分设置在所述电路密封护管(80)内；

所述流量密封护管(60)和所述流量调节机构的上端通过流量引线密封接头(61)与所述密封接线舱(50)可拆卸密封连接，所述流量密封护管(60)和所述流量调节机构的下端与所述下接头(30)密封连接；

所述限流密封护管(70)和所述限流保护组件的上端通过限流引线密封接头(71)与所述密封接线舱(50)可拆卸密封连接，所述限流密封护管(70)和所述限流保护组件的下端与所述下接头(30)密封连接；

所述电路密封护管(80)和所述控制电路组件的上端通过电路引线密封接头(81)与所述密封接线舱(50)可拆卸密封连接，所述电路密封护管(80)和所述控制电路组件的下端与所述下接头(30)密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠模块化注水井测调工作筒，其特征在于，所述流量密封护管(60)，下端通过连接座(62)与所述下接头(30)可拆卸密封连接；

所述限流密封护管(70)，下端通过固定座(72)与所述下接头(30)可拆卸密封连接；

所述控制电路组件，下端通过安装座(82)与所述下接头(30)可拆卸密封连接；

所述电路密封护管(80)，下端通过安装座(82)与所述下接头(30)可拆卸密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种高可靠模块化注水井测调工作筒，其特征在于，所述上接头(10)上设置有电缆接口(13)；所述上接头(10)上还安装有保护罩(14)；

所述电缆接口(13)与所述总线密封插座(12)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种高可靠模块化注水井测调工作筒，其特征在于，所述流量调节机构，包括：驱动马达(63)、执行件(64)、固定阀套(65)和阀芯(66)；

所述固定阀套(65)设置在所述下接头(30)内，所述固定阀套(65)上开设有所述水嘴；

所述驱动马达(63)，位于所述流量密封护管(60)内，与所述执行件(64)传动连接；

所述执行件(64)，穿出所述流量密封护管(60)与所述阀芯(66)固定连接；

所述阀芯(66)，位于所述固定阀套(65)内，与所述固定阀套(65)滑动接触。

5.根据权利要求4所述的一种高可靠模块化注水井测调工作筒，其特征在于，所述下接头(30)内还设置有两个密封环(67)；

两个所述密封环(67)位于所述固定阀套(65)的上端和下端；

所述阀芯(66)可穿过所述密封环(67)。

6.根据权利要求5所述的一种高可靠模块化注水井测调工作筒，其特征在于，所述限流保护组件，包括：限流主控板(73)和主线密封插头(74)；

所述限流主控板(73)，设置在所述限流密封护管(70)内，与所述主线密封插头(74)电连接；

所述主线密封插头(74)，设置在所述固定座(72)上。

7.根据权利要求6所述的一种高可靠模块化注水井测调工作筒，其特征在于，所述控制电路组件，包括：主控采集主板(83)、隔离件(84)、内压传感器(85)和外压传感器(86)；

所述主控采集主板(83)，与所述限流主控板(73)、所述驱动马达(63)、所述流量计(31)、所述内压传感器(85)和所述外压传感器(86)电连接；

所述内压传感器(85)和所述外压传感器(86)设置在所述电路密封护管(80)与所述安装座(82)之间；

所述隔离件(84)，设置在所述主控采集主板(83)和所述内压传感器(85)之间。

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