專利名稱：機電式同心分注測調控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田井下信號控制技術領域，特別涉及一種用于石油天然氣領域分層注水井井下機電式同心分注測調控制系統(tǒng)。
背景技術：
在油氣田開發(fā)時，為了保證油氣田的壓力，將油驅替出來，向地層注水或注氣等，注水的稱為注水井，是生產(chǎn)井的ー種。注水井，按功能分為分層注入井和籠統(tǒng)注入井。分層注水是對不同性質的油層區(qū)別對待，應用以封隔器、配水器為主組成的配產(chǎn)管柱，用不同壓カ分層注水。目前，多油層層間距比較小的分層注水，隨著機電一體化技術的進歩，多采用邊測邊調技木，測調控制系統(tǒng)集成流量、溫度、壓カ傳感電路単元以及電機調節(jié)控制電路單元，以實現(xiàn)對注水流量、井下溫度和壓カ的調控以及對電機工作狀態(tài)的控制。在實現(xiàn)本實用新型的過程中，實用新型人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題:在井下高溫條件下，測調控制系統(tǒng)的電路單元轉換信號及傳輸信號易出現(xiàn)誤碼和錯碼，造成錄取數(shù)據(jù)失真及井下測調不成功。

實用新型內容為了解決現(xiàn)有技術的問題，本實用新型實施例提供了一種機電式同心分注測調控制系統(tǒng)。所述技術方案如下:所述機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，包括地面控制單元以及與其相連的且設置在井下的測調單元；所述測調単元包括與所述地面控制單元相連的單片機，以及與所述單片機相連的流量壓カ溫度測試單元、電機調節(jié)控制単元和電磁定位控制單元，所述電機調節(jié)控制單元連接水嘴。本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:通過設置地面控制系統(tǒng)以及與其相連的井下測調單元，并設置井下測調單元具備井下流量、壓カ和溫度的測量以及井下工具的定位功能，從而穩(wěn)定、可靠的確定井下工具位置，準確測試井下流量、溫度和壓カ數(shù)據(jù)，精確調配水嘴的開度和注入水量的大小。

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的ー些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的機電式同心分注測調控制系統(tǒng)的原理框圖。圖中，1:地面控制單元；2:電纜；3:信號轉換電路模塊；4:單片機；5:流量壓カ溫度測試單元；6:電機調節(jié)控制単元；7:電磁定位控制單元。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進ー步地詳細描述。圖1示出了本實施例機電式同心分注測調控制系統(tǒng)的原理框圖，參照圖示，本實施例的測調控制系統(tǒng)包括地面控制單元I以及與其相連的且設置在井下的測調單元，地面控制單元I實現(xiàn)遠程控制，測調單元用于進行井下數(shù)據(jù)的測量，使得地面控制單元根據(jù)測調單元所測得的數(shù)據(jù)實時控制井下的注水工作。具體地，所述地面控制單元I包括微處理器，即圖1中所示的PC，以及與所述微處理器相連的控制電路模塊；所述測調単元包括與所述控制電路模塊相連的信號轉換電路模塊3、與所述信號轉換電路模塊3相連的單片機4、以及與所述單片機4相連的流量壓カ溫度測試單元5、電機調節(jié)控制単元6和電磁定位控制單元7，所述電機調節(jié)控制単元6連接水嘴。所述流量壓カ溫度測試單元5和電磁定位控制單元7實時測量井下液體流量、壓力、溫度、以及作業(yè)工具的位置，并將所測得數(shù)據(jù)傳送至單片機4，經(jīng)由單片機4和信號轉換電路模塊對數(shù)據(jù)進行處理之后，進ー步傳送至控制電路模塊以及微處理器，由微處理器對數(shù)據(jù)進行分析處理，發(fā)出控制指令，并經(jīng)由控制電路模塊和信號轉換電路模塊3傳送至單片機4，由單片機4控制電機調節(jié)控制単元6以實現(xiàn)對水嘴開ロ大小和注水量的控制。本實施例測調控制系統(tǒng)將流量壓カ溫度測試單元5、電機調節(jié)控制単元6和電磁定位控制單元7相結合，能夠實現(xiàn)井下測調單元工作在井下安全環(huán)境內，避免惡劣環(huán)境對測調控制系統(tǒng)的井下工作造成不良影響。地面控制單元I與測調單元通過電纜2連接，參照圖1中的控制電路模塊與信號轉換電路模塊3之間的電纜2，地面控制單元I通過電纜2給測調単元供電并實現(xiàn)通信，測調單元隨電纜2下入井內，下入到目的層。流量壓カ溫度測試單元5包括設置在井下的流量計、壓カ傳感器和溫度傳感器，所述流量計、壓カ傳感器和溫度傳感器分別連接信號調理模塊，所述信號調理模塊通過A/D轉換模塊與所述單片機相連。其中，流量計采用超聲波相位差測量流量原理測量井下液體流量，壓力、溫度傳感器均采用恒流供電的方式，流量、壓力、溫度三種電量信號最終以直流電平方式分時進行A/D轉換，最終由流量計的數(shù)字電路部分將其轉換為數(shù)字信號，得到測量數(shù)據(jù)，并通過單片機4和信號轉換電路模塊3的編碼處理將數(shù)字信號編碼，以通過電纜2上傳到地面控制單元，可從微處理器上直讀井下數(shù)據(jù)。為了方便微處理器對數(shù)據(jù)的直觀處理和顯示，所述地面控制單元還包括與所述微處理器相連的鍵盤和顯示器，用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出。所述電磁定位控制單元7包括設置在井下的電磁線圈，與所述電磁線圈相連的電磁傳感器，以及與所述電磁傳感器相連的信號調理模塊，所述信號調理模塊與所述單片機相連。測調單元在下井過程中，電磁線圈發(fā)射電磁信號，因油管壁和接箍厚度不一樣，電磁傳感器感應到的電磁通量不一樣，通過信號調理模塊、單片機和信號轉換電路模塊對電磁傳感器測得的數(shù)據(jù)進行轉換和編碼處理，并傳送至地面控制單元1，從而可確定井下作業(yè)エ具的具體位置。所述電機調節(jié)控制単元6包括與所述水嘴相連的驅動電機，以及與所述驅動電機相連的電機控制電路模塊，所述電機控制電路模塊與所述單片機相連。單片機4通過電機控制電路模塊負責判斷地面控制單元I輸出給測調單元的電壓控制命令，根據(jù)控制電壓來控制驅動電機的正轉或負轉，從而進行開收臂或正負調節(jié)。同時，單片機4還用過電機控制電路模塊持續(xù)監(jiān)測驅動電機電流，如果電流大于驅動電機保護電流，則立即切斷電機電源，保護電機免受大電流損壞。地面控制單元I根據(jù)所獲得的井下數(shù)據(jù)信息，通過單片機控制驅動電機來實現(xiàn)水嘴開度大小的調節(jié)，從而控制井下的注水量。本實施例中，流量壓カ溫度測試單元5通過電纜2供電，與單片機4相連的A/D轉換模塊及與A/D轉換模塊相連的信號調理模塊實現(xiàn)對流量和溫度壓カ等數(shù)字信號進行處理等功能；信號調理電路將壓力傳感器和溫度傳感器的兩路傳感器信號分別放大、整形后，進行鑒相、濾波，最后送入A/D轉換模塊進行轉換得到數(shù)字信號。壓力、溫度傳感器采用恒流供電方式，輸出到精密放大器，最后送入A/D轉換模塊進行轉換得到數(shù)字信號。信號轉換電路模塊3實現(xiàn)編解碼功能，編碼采用軟件方式，再利用兩個三極管和兩個MOS管及電容將信號調制耦合到電纜2上。上述電路實現(xiàn)方式僅僅是本實用新型的ー種示例，其它能夠實現(xiàn)本實用新型功能的電路方式也可采用。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，包括地面控制單元以及與其相連的且設置在井下的測調單元；其特征在于，所述測調単元包括與所述地面控制單元相連的單片機，以及與所述單片機相連的流量壓カ溫度測試單元、電機調節(jié)控制単元和電磁定位控制單元，所述電機調節(jié)控制單元連接水嘴。
2.根據(jù)權利要求1所述的機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，其特征在于，所述地面控制単元包括:微處理器以及與其相連的控制電路模塊；所述測調單元還包括與所述單片機相連的信號轉換電路模塊，所述信號轉換電路模塊與所述控制電路模塊通過電纜相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，其特征在于，所述流量壓カ溫度測試單元包括設置在井下的流量計、壓カ傳感器和溫度傳感器，所述流量計、壓カ傳感器和溫度傳感器分別連接信號調理模塊，所述信號調理模塊通過A/D轉換模塊與所述單片機相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電機調節(jié)控制單元包括與所述水嘴相連的驅動電機，以及與所述驅動電機相連的電機控制電路模塊，所述電機控制電路模塊與所述單片機相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁定位控制單元包括設置在井下的電磁線圈，與所述電磁線圈相連的電磁傳感器，以及與所述電磁傳感器相連的信號調理模塊，所述信號調理模塊與所述單片機相連。
6.根據(jù)權利要求2所述的機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，其特征在于，所述地面控制單元還包括與所述微處理器相連的鍵盤和顯示器。
專利摘要本實用新型公開了一種機電式同心分注測調控制系統(tǒng)，屬于油田井下信號控制技術領域。所述系統(tǒng)包括地面控制單元以及與其相連的且設置在井下的測調單元；所述測調單元包括與所述地面控制單元相連的單片機，以及與所述單片機相連的流量壓力溫度測試單元、電機調節(jié)控制單元和電磁定位控制單元，所述電機調節(jié)控制單元連接水嘴。本實用新型通過設置地面控制系統(tǒng)以及與其相連的井下測調單元，并設置井下測調單元具備井下流量、壓力和溫度的測量以及井下工具的定位功能，從而穩(wěn)定、可靠的確定井下工具位置，準確測試井下流量、溫度和壓力數(shù)據(jù)，精確調配水嘴的開度和注入水量的大小。
文檔編號E21B43/20GK202954797SQ20122037722
公開日2013年5月29日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權日2012年7月31日
發(fā)明者羅必林, 巨亞鋒, 于九政, 晏耿成, 胡美艷, 畢福偉, 申曉莉, 王子建 申請人:中國石油天然氣股份有限公司