集成式智能配注器的製作方法

2023-10-27 14:11:52 1

本實用新型涉及石油開採技術領域，具體涉及一種集成式智能配注器。

背景技術：

油田注水開發是最經濟、最有效的油藏開發方式，隨著數位化、智能化技術的不斷發展，油田開發模式由機械式人工作業方式逐漸向數位化、智能化方向發展，大幅提升工藝技術指標及油藏開發效果。前期分注井分層流量測試調配均採用機械式井下對接測試調節方式，作業過程需人工地面操作，測試儀器井下機械對接調節，流量測試調節、封隔器驗封及壓降測試等井下作業過程均需連續起下作業，分多個過程複雜調節，增加現場作業遇阻遇卡風險、人工作業工作量及作業成本，降低現場作業效率。同時，目前分層注水測調採用定期測試方式，年測調次數低於4井次，分層注水合格率下降快，制約油藏精細水驅效果，另外井下分層動態數據均需要下入專業工具，專項作業進行井下數據測試錄取，無法及時反映油藏開發效果，各項政策制定相對滯後，且缺乏針對性。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服分層注水合格率低，人工作業量大以及不能實現井下實時監控的問題。

為此，本實用新型提供了一種集成式智能配注器，該配注器包括從上至下依次連接的上接頭、外殼和下接頭，所述外殼的管壁內設置為環空腔體，外殼的下部設有出水孔，該配注器內部沿軸向設置為中空通道，其特徵在於：所述外殼的環空腔體內中部安裝有中央控制器，所述中央控制器上部的環空腔體安裝有電磁式流量計，電磁式流量計上部的環空腔體內安裝有通訊模塊和插針體，中央控制器下部的環空腔體內安裝有流量調節裝置和內壓傳感器，所述中央控制器分別與插針體、通訊模塊、電磁式流量計、流量調節裝置和內壓傳感器電連接，且插針體和通訊模塊通過電纜連接於地面的控制器。

所述外殼下部的管壁內設置有縱向的內壓通道，內壓通道上端連通環空腔體，內壓通道上端部安裝有內壓傳感器，內壓通道下端連接著一條沿徑向連通配注器內部中空通道的內壓取壓孔。

所述插針體包括從上至下依次連接的電纜接頭、電纜管道、插針體接頭和固定座，所述插針體接頭通過固定壓帽固定連接在固定座上，固定座下端連接於中央控制器。

所述外殼上端設有電纜孔，地面的控制器上連接的電纜通過電纜孔分別連接於通訊模塊和插針體，插針體上連接的電纜從插針體上端的電纜接頭內部穿過，通過電纜管道連接於插針體接頭。

所述通訊模塊用於在中央控制器與地面的控制器之間傳輸數據。

所述流量調節裝置包括依次連接的電機、傳動連軸和流量調節堵塞器。

所述流量調節堵塞器上設有水嘴孔，該水嘴孔與智能配注器外部的出水孔相對應，流量調節堵塞器上部還設有外壓傳感器。

所述電磁式流量計包括外缸體，外缸體內部設有中空的中心管，中心管中部的側壁上徑向設有感應電極。

本實用新型的有益效果：

（1）本實用新型的這種集成式智能配注器行井下流量自動測調，擺脫了鋼絲、電纜連接測調儀器人工進行井下機械調節作業，實現了數字式智能測調，遠程實時監控，減輕人員勞動強度，降低現場井下作業遇阻遇卡風險，提升了分層注水技術智能化水平。

（2）本實用新型的這種集成式智能配注器採用電磁式流量計，其測試精度高，同時考慮電磁流量計易汙染問題，可定期進行井下清潔及流量在線標定，提升分層流量測試精度。

（3）本實用新型的這種集成式智能配注器具有油藏動態數據實時監測及傳輸功能，可實時遠程監控油藏動態，並定期自動執行分層壓降測試、吸水指示曲線測試等功能，為油藏動態調整提供一手資料。

以下將結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1為本實用新型的集成式智能配注器的控制框圖；

圖2為本實用新型的集成式智能配注器結構示意圖；

圖3為本實用新型的插針體的結構示意圖；

圖4為本實用新型的電磁式流量計的結構示意。

附圖說明：

1、下接頭；2、外殼；3、插針體；4、中央控制器；5、內壓傳感器；6、內壓通道；7、內壓取壓孔；8、出水孔；9、電纜孔；10、通訊模塊；11、電磁式流量計；12、電機；13、傳動連軸；14、外壓傳感器；15、流量調節堵塞器；16、下接頭；17、外缸體；18、中心管；19、感應電極；20、電纜接頭；21電纜管道；22、插針體接頭；23、固定壓帽；24、固定座。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述：

實施例1：

如圖1和圖2所示，本實用新型提供了一種集成式智能配注器，該配注器包括從上至下依次連接的上接頭1、外殼2和下接頭16，所述外殼2的管壁內設置為環空腔體，外殼2的下部設有出水孔8，該配注器內部沿軸向設置為中空通道，其特徵在於：所述外殼2的環空腔體內中部安裝有中央控制器4，所述中央控制器4上部的環空腔體安裝有電磁式流量計11，電磁式流量計11上部的環空腔體內安裝有通訊模塊10和插針體3，中央控制器4下部的環空腔體內安裝有流量調節裝置和內壓傳感器5，所述中央控制器4分別與插針體3、通訊模塊10、電磁式流量計11、流量調節裝置和內壓傳感器5電連接，且插針體3和通訊模塊10通過電纜連接於地面的控制器。

如圖1所示，所述外殼2下部的管壁內設置有縱向的內壓通道6，內壓通道6上端連通環空腔體，內壓通道6上端部安裝有內壓傳感器5，內壓通道6下端連接著一條沿徑向連通配注器內部中空通道的內壓取壓孔7。

本實用新型的這種集成式智能配注器的工作原理如下：

智能配注器通過上接頭1和下接頭16串接於油管上，下入井內，所述通訊模塊10設置於智能配注器環空腔體上部的一側內，通訊模塊10上設置有數據轉換器，用於轉化數據，並通過電纜在中央控制器4與地面的控制器之間傳輸，控制器可以為一計算機，在計算機上設置注水參數，通過通訊模塊10的數據轉換，傳輸信號給中央控制器4，中央控制器4控制流量調節裝置進行注水，同時，電磁式流量計11、流量調節裝置傳遞井下注水流量、壓力的數據給中央控制器4，通過通訊模塊10的數據轉換，傳輸數據給地面的計算機，另外，內壓傳感器5通過內壓通道6與內壓取壓孔7連通，內壓取壓孔7與智能配注器的中空通道連通，智能配注器內部的壓力能通過內壓取壓孔7傳遞到內壓傳感器5，內壓傳感器5與中央控制器4連接，通過通訊模塊10的數據轉化傳遞到計算機上實現管內壓力的實時監測，在計算機上得到井下的實時注水流量及壓力的數據，根據反饋的數據進行調節。

地面的控制器通過電纜向中央控制器4供電。如圖1所示，所述中央控制器4上還電連接有插針體3，插針體3安裝於配注器環空腔體上部的一側內，如圖3所示，插針體3包括從上至下依次連接的電纜接頭20、電纜管道21、插針體接頭22和固定座24，所述插針體接頭22通過固定壓帽23固定連接在固定座24上，固定座24下端連接於中央控制器4。

所述外殼2上端設有電纜孔9，地面的控制器上連接的電纜通過電纜孔9分別連接於通訊模塊10和插針體3，插針體3上連接的電纜從插針體3上端的電纜接頭20內部穿過，通過電纜管道21連接於插針體接頭22。

本實用新型的這種集成式智能配注器通過電纜傳輸數據並進行供電，能夠自動測試調節分層注水量，解決了分層注水合格率低，人工作業量大以及不能實現井下實時監控的問題。

實施例2：

如圖1所示，所述流量調節裝置位於環空腔體下部內，包括依次連接的電機12、傳動連軸13和流量調節堵塞器15，所述流量調節堵塞器15下部設有水嘴孔，該水嘴孔與智能配注器外部的出水孔8相對應。

水從油管進入智能配注器，當水嘴孔與智能配注器外部的出水孔8相對應時，形成一個注水通道，水從該注水通道注入底層，當地面上的計算機監測到流量過大時，自動反饋數據給中央控制器4，從而控制電機12帶動傳動連軸13上下移動，同時傳動連軸13上下移動，傳動連軸13連接流量調節堵塞器15上下移動，調節水嘴孔與出水孔8的注水通道的大小，實現流量的控制。

進一步的，所述流量調節堵塞器15上部還設有外壓傳感器14，外壓傳感器可以測得配注器外的壓力，並傳遞數據給中央控制器4，通過通訊模塊10的數據轉化傳遞到計算機上實現管外壓力的實時監測。

實施例3：

如圖4所示，所述電磁式流量計11包括外缸體17，外缸體17內部設有中空的中心管18，中心管18中部的側壁上徑向設有感應電極19。

水從油管進入智能配注器時，位於智能配注器上部的電磁式流量計11通過上的感應電極19測得流量，中央控制器4監測到流量數據，通過通訊模塊10的數據轉化傳遞到計算機上實現流量的實時監測。

以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，並不構成對本實用新型的保護範圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬於本實用新型的保護範圍之內。