偏心遠(yuǎn)程智能配水器、智能分層注水管柱及智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種偏心遠(yuǎn)程智能配水器、智能分層(段)注水管柱及智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]注水井分層注水是油田開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期以來(lái)非常重要的基礎(chǔ)工作，也是提高產(chǎn)能、增油控水和提高采收率的重要手段，注水井動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和調(diào)配工藝，是保障“注好水、注夠水”的科學(xué)注水的基礎(chǔ)，也是及時(shí)掌撐油田注水動(dòng)態(tài)、提高驅(qū)油效率和及時(shí)掌握開(kāi)發(fā)過(guò)程中儲(chǔ)層特性變化的重要工作。
[0003]注水工藝技術(shù)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有緊密的關(guān)聯(lián)性和制約。從注水工藝與配套的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展來(lái)看，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)外目前采用的分層注水技術(shù)，主要有機(jī)械偏心配水器分層注水、同心同步測(cè)調(diào)分層注水和智能配水系統(tǒng)等技術(shù)，其中:
[0004]機(jī)械偏心配水器分層注水技術(shù)是一種依靠投撈水嘴、投撈雙探頭壓力計(jì)、井下流量測(cè)試、吸水剖面測(cè)試等工作進(jìn)行水井調(diào)配和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)，這種分層注水技術(shù)主要應(yīng)用于便于儀器起下的直井，通常采用固定的水嘴進(jìn)行注水，需要改變注水量時(shí)通過(guò)投撈水嘴的方法實(shí)施，注水井的調(diào)配難度大，特別是注水井內(nèi)管柱或水嘴出現(xiàn)結(jié)垢、誘蝕等問(wèn)題后，測(cè)調(diào)儀器和投撈工具無(wú)法起下，水嘴投撈作業(yè)無(wú)法進(jìn)行，調(diào)配工作與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作也將無(wú)法進(jìn)行。
[0005]同心同步測(cè)調(diào)分層注水技術(shù)是一種基于管內(nèi)分段封閉式對(duì)接測(cè)調(diào)為核心的分層注水新技術(shù)，配水器水嘴采用電控多位水嘴，測(cè)調(diào)時(shí)采用專用工具封閉單層液流通道，對(duì)單層進(jìn)行流量測(cè)試和井下工具對(duì)接后采取電動(dòng)調(diào)配的方式對(duì)水嘴進(jìn)行調(diào)配，這種注水技術(shù)，有效地解決了投撈水嘴、單層流量測(cè)試與同步進(jìn)行測(cè)試與調(diào)配的技術(shù)難題，水嘴調(diào)配范圍大，測(cè)調(diào)作業(yè)的精度高，但存在測(cè)調(diào)周期長(zhǎng)。成本高等問(wèn)題，主要適用于能夠正常起下測(cè)調(diào)儀器的直井。當(dāng)管柱結(jié)垢后無(wú)法起下測(cè)調(diào)儀器時(shí)，調(diào)配和動(dòng)態(tài)測(cè)試工作則無(wú)法進(jìn)行，高成本、專用配套設(shè)備等問(wèn)題制約了技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用。
[0006]本申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn):現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問(wèn)題:
[0007]現(xiàn)有技術(shù)存在地層壓力變化條件下注水量智能控制不好、管柱結(jié)垢和水嘴誘蝕后無(wú)法下入測(cè)調(diào)儀器工具進(jìn)行測(cè)調(diào)與注水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、井下配水器測(cè)取的數(shù)據(jù)在不下入有線或無(wú)線回傳工具儀器時(shí)不能將數(shù)據(jù)傳送到地面、不能進(jìn)行遠(yuǎn)程智能測(cè)調(diào)與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等問(wèn)題和調(diào)配工作配套裝備多、成本高等技術(shù)難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的其中一個(gè)目的是提出一種偏心遠(yuǎn)程智能配水器、智能分層(段)注水管柱及智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在地層壓力變化條件下注水量難以有效控制的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型提供的諸多技術(shù)方案中的優(yōu)選技術(shù)方案所能產(chǎn)生的諸多技術(shù)效果(控制精度高、數(shù)據(jù)傳送可靠、應(yīng)用成本低、應(yīng)用范圍廣，施工工藝簡(jiǎn)單等)詳見(jiàn)下文闡述。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0010]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的偏心遠(yuǎn)程智能配水器，包括下井筒體以及設(shè)置在所述下井筒體內(nèi)的供電裝置、程控電機(jī)以及可調(diào)水嘴，其中:
[0011 ] 所述供電裝置與所述程控電機(jī)電連接且所述供電裝置用于為所述程控電機(jī)供應(yīng)電能；
[0012]所述下井筒體內(nèi)設(shè)置有主流體通道以及偏心注水通道；(本文中水也可以為水之外的其他流體或水與其他流體的混合物)
[0013]所述偏心注水通道的進(jìn)水口與所述主流體通道相連通，所述偏心注水通道的出水口貫穿所述下井筒體的壁體且所述偏心注水通道的出水口的出流方向與所述主流體通道的長(zhǎng)度方向之間存在夾角；
[0014]所述程控電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述可調(diào)水嘴驅(qū)動(dòng)連接且所述程控電機(jī)能根據(jù)接收的指令驅(qū)動(dòng)所述可調(diào)水嘴調(diào)節(jié)所述偏心注水通道的開(kāi)度。
[0015]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述偏心遠(yuǎn)程智能配水器還包括傳感器以及控制電路(控制電路優(yōu)選為采用微電路，具體可以為無(wú)需加載軟件程序的邏輯電路或?yàn)閱纹瑱C(jī)，也可以為包含有單片機(jī)的邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)控制電路采用微電路以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制時(shí)，也可以稱為遠(yuǎn)程控制微電路)，其中:
[0016]所述供電裝置與所述控制電路以及所述傳感器電連接且所述供電裝置用于為所述控制電路以及所述傳感器供應(yīng)電能；
[0017]所述控制電路與所述傳感器以及所述程控電機(jī)電連接，所述傳感器設(shè)置在所述主流體通道以及所述偏心注水通道內(nèi)且其用于測(cè)量所述可調(diào)水嘴的嘴前流體壓力、所述可調(diào)水嘴的嘴后流體壓力、所述可調(diào)水嘴的開(kāi)度、所述偏心注水通道的過(guò)流面積以及經(jīng)過(guò)所述可調(diào)水嘴的流體的流量五者中的部分或全部并將測(cè)量結(jié)果輸入所述控制電路；
[0018]所述控制電路用于將所述測(cè)量結(jié)果通過(guò)線路或無(wú)線信號(hào)傳輸裝置輸出至所述下井筒體之外的智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置或者將所述測(cè)量結(jié)果處理為所述下井筒體之外的智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置能識(shí)別的格式后通過(guò)線路或無(wú)線信號(hào)傳輸裝置輸出至所述智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置；
[0019]所述控制電路還用于根據(jù)所述測(cè)量結(jié)果從所述控制電路內(nèi)的存儲(chǔ)器調(diào)取預(yù)先設(shè)定的與所述測(cè)量結(jié)果對(duì)應(yīng)的指令或通過(guò)線路或無(wú)線信號(hào)傳輸裝置接收所述下井筒體之外的所述智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置發(fā)出的指令，然后將所述指令發(fā)送至所述程控電機(jī)使所述程控電機(jī)根據(jù)所述指令驅(qū)動(dòng)所述可調(diào)水嘴以調(diào)節(jié)所述偏心注水通道的開(kāi)度。
[0020]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述下井筒體包括上偏心接頭、外筒、導(dǎo)流管以及下偏心接頭，其中:
[0021]所述上偏心接頭與所述下偏心接頭分別與所述外筒軸向方向上的兩個(gè)端口可拆卸固定連接(優(yōu)選為螺紋連接)；
[0022]所述供電裝置、所述程控電機(jī)、所述控制電路以及所述可調(diào)水嘴均設(shè)置在所述外筒與所述導(dǎo)流管之間；
[0023]所述上偏心接頭、所述導(dǎo)流管以及所述下偏心接頭三者的內(nèi)壁共同形成所述主流體通道；
[0024]所述上偏心接頭的進(jìn)流口的中心線與所述上偏心接頭的出流口的中心線互相平行；
[0025]所述下偏心接頭的進(jìn)流口的中心線與所述下偏心接頭的出流口的中心線互相平行；
[0026]所述偏心注水通道的出水口貫穿所述下偏心接頭的壁體；
[0027]所述導(dǎo)流管軸向方向上的其中一端口與所述上偏心接頭的出流口相連通，所述導(dǎo)流管軸向方向上的其中另一端口與所述下偏心接頭的進(jìn)流口相連通，所述偏心注水通道的進(jìn)水口設(shè)置在所述導(dǎo)流管的管壁上且所述偏心注水通道的出水口的出流方向與所述導(dǎo)流管的長(zhǎng)度方向之間存在夾角。
[0028]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述夾角為直角。
[0029]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述傳感器包括用于測(cè)量所述可調(diào)水嘴的嘴前流體壓力的前端壓力傳感器、用于測(cè)量所述可調(diào)水嘴的嘴后流體壓力的后端壓力傳感器、用于測(cè)量所述可調(diào)水嘴開(kāi)度或所述偏心注水通道的過(guò)流面積的水嘴位移傳感器以及用于測(cè)量經(jīng)過(guò)所述可調(diào)水嘴的流體的流量的流量傳感器。
[0030]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述偏心遠(yuǎn)程智能配水器還包括安裝座，其中:
[0031]所述安裝座設(shè)置有與所述偏心注水通道的出水口相連通的注水出流通路以及與所述偏心注水通道的進(jìn)水口、所述注水出流通路相連通的注水進(jìn)流通路，所述注水出流通路與所述注水進(jìn)流通路形成所述偏心注水通道的至少部分區(qū)段；
[0032]所述后端壓力傳感器與所述流量傳感器均固定設(shè)置在所述注水出流通路的內(nèi)壁上;
[0033]所述可調(diào)水嘴嵌于所述注水出流通路內(nèi)且其能調(diào)節(jié)所述注水出流通路的過(guò)流面積，或者，所述可調(diào)水嘴嵌于所述注水進(jìn)流通路內(nèi)且其能調(diào)節(jié)所述注水進(jìn)流通路的過(guò)流面積。
[0034]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述供電裝置為至少一節(jié)電池筒，所述控制電路設(shè)置在微電路筒內(nèi)且所述微電路筒介于所述供電裝置與所述程控電機(jī)之間，所述前端壓力傳感器固定設(shè)置在所述微電路筒上且裸露出所述微電路筒的周向外表面。
[0035]作為本實(shí)用新型前文或后文提供的任一技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述電池筒與所述微電路筒螺紋連接，所述微電路筒與所述程控電機(jī)的外殼螺紋連接，所述程控電機(jī)的外殼與所述安裝座螺紋連接，所述安裝座與所述下偏心接頭螺紋連接。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能分層注水管柱，包括套管、油管、分層封隔器以及至少兩節(jié)本實(shí)用新型任一技術(shù)方案提供的偏心遠(yuǎn)程智能配水器，其中:
[0037]所述油管位于所述套管之內(nèi)；所述油管的進(jìn)水端口與地面的智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置的出水口相連通或位置相對(duì)，或者，所述油管的進(jìn)水端口與地面的供水裝置的出水口相連通或位置相對(duì)；
[0038]不同節(jié)的所述偏心遠(yuǎn)程智能配水器設(shè)置在所述油管上的不同區(qū)段上，所述偏心遠(yuǎn)程智能配水器的所述主流體通道與所述油管內(nèi)的水流通路相連通且所述主流體通道形成所述該偏心遠(yuǎn)程智能配水器所在的所述油管的所述水流通路的部分區(qū)段；
[0039]所述套管上設(shè)置有至少兩個(gè)水流出口，每個(gè)所述水流出口與兩號(hào)以上地層中的其中一號(hào)地層相對(duì)應(yīng)；
[0040]每節(jié)所述偏心遠(yuǎn)程智能配水器的所述偏心注水通道的出水口均朝向一個(gè)所述水流出口或均與一個(gè)所述水流出口相連通；
[0041]不同的所述分層封隔器設(shè)置在所述套管與所述油管之間空間的不同的層段內(nèi)，且處于坐封狀態(tài)的所述分層封隔器能分隔開(kāi)所述套管上與不同的所述地層對(duì)應(yīng)的相鄰的兩個(gè)水流出口以使由所述偏心注水通道的出水口流出的水經(jīng)過(guò)所述套管上的水流出口僅注入該水流出口對(duì)應(yīng)的那一號(hào)地層。
[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能遠(yuǎn)程測(cè)控裝置，包括殼體以及設(shè)置在所述殼體內(nèi)的供電模塊(優(yōu)選為電池組)、控制電機(jī)以及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，其中:
[0043]所述供電模塊與所述控制電機(jī)電連接且所述供電模塊用于為所述控制電機(jī)供應(yīng)電能；
[0044]所述殼體內(nèi)設(shè)置有第一流體通道以及第二流體通道；
[0045]所述第一流體通道或所述第二流體通道的出水口與本實(shí)用新型任一技術(shù)方案提供的偏心遠(yuǎn)程智能配水器的主流體通道的進(jìn)水口(優(yōu)選為通過(guò)油管)相連通；
[0046]所述第二流體通道的出水口的出流方向與所述第一流體通道的出水口的出流方向兩者相平行或兩者之間存在夾角；
[0047]所述控制電機(jī)包括第一電機(jī)以及第二電機(jī)，所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥包括第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥驅(qū)動(dòng)連接且所述第一電機(jī)的轉(zhuǎn)軸能驅(qū)動(dòng)所述第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)所述第一流體通道的開(kāi)度，所述第二流體通道的進(jìn)水口與所述第一流體通道位于所述第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥下游的區(qū)段相連通，所述第二電機(jī)的轉(zhuǎn)軸