[实用新型]分层注水自动循环开关器及自动循环分层注水系统

说明书

技术领域

本实用新型属于油田开采井下工具技术领域，涉及一种油田井下分层自动循环注水工艺的自动循环开关器及应用该自动循环开关器组成的自动循环分层注水系统。

背景技术

我国东部油田的井下油层较多，情况较复杂，目前已进入注水开发后期，特别是部分油井进入了特高含水的开发晚期，油井各油层的层间矛盾日益加剧，综合含水不断升高，挖潜对象复杂，油田开采难度不断加大，使得采取常规的分注工艺进行动态调整困难。

原有技术是通过配水器水嘴控制各层注入量，定期钢丝投捞测试调配水量，其在一定程度上解决了注水井层间干扰问题，缓解了层间矛盾，但其工艺繁琐、操作复杂，而且存在着由于水质、结垢、井况井斜等原因造成的井下注水管柱的堵塞、无法投捞调配等问题。

2008年9月10号公开的申请号为200810064336.9的中国发明专利申请说明书公开了一种电磁线性调节井下注采流量装置，该装置是在井下管柱中偏置的配水器中依次设有电磁信号接收器、驱动电机控制器及驱动电机，驱动电机的输出轴螺旋连接阀杆，阀杆下端连接与阀座配合的阀球；在地面由绞车通过钢丝在管柱中悬垂一个电磁信号发射器至配水器旁，地面控制系统通过电磁信号发射器发射控制信号，配水器中的电磁信号接收器根据接收到的信号控制驱动电机开闭配水阀来调整注水的水量。这种电磁线性调节井下注采流量装置需要地面工作人员通过电磁信号控制配水器的开闭，因而其注水调配操作较为复杂，容易出现人为操作失误，造成分层注水量出现误差，注水效果差，而且其控制成本较高，设备的整体维护较为困难。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是：提供一种可以自动控制配水阀开闭的分层注水自动循环开关器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种分层注水自动循环开关器，包括轴向开设有中心注水管道的开关主体，开关主体内偏置设有偏心配水阀，所述偏心配水阀包括阀腔，在中心注水管道的管壁上开设有连通阀腔的进水孔，在开关主体的外壁上开设有与阀腔连通的出水孔，所述的阀腔内设有阀芯，阀芯通过传动机构传动连接在一驱动电机的输出轴上，还包括用于给驱动电机供电的蓄电池组及用于控制蓄电池组按设定时序为驱动电机周期性供电的微处理器，微处理器的输入接口与蓄电池组连接，微处理器的输出接口与驱动电机连接。

在所述开关主体的上、下两端分别连接有上、下接头，在所述的上接头的内壁与开关主体的外壁之间设有一封闭空间，所述的蓄电池组、微处理器及驱动电机均固定安装在该封闭空间中。

所述的驱动电机与阀芯之间采用螺杆、螺母传动机构传动连接。

所述的阀芯为沿开关主体轴向与阀腔内壁密封滑动装配的空心筒状活塞，活塞的上端面中心轴向开设有螺纹孔，在活塞的外壁上轴向开设有沟槽，在所述的阀腔的内壁上固定有与该沟槽滑动配合的防转销，所述螺杆同轴固定在驱动电机的输出轴上。

本实用新型的另一个目的是：提供一种无需人工干预、能够实现自动控制分层注水作业的自动循环分层注水系统。

为实现该目的，本实用新型采取的技术方案是：一种自动循环分层注水系统，包括井下注水管柱，注水管柱中间隔设有两个以上的分层注水自动循环开关器，所述分层注水自动循环开关器包括轴向开设有中心注水管道的开关主体，开关主体内偏置设有偏心配水阀，所述偏心配水阀包括阀腔，在中心注水管道的管壁上开设有连通阀腔的进水孔，在开关主体的外壁上开设有与阀腔连通的出水孔，所述的阀腔内设有阀芯，阀芯通过传动机构传动连接在一驱动电机的输出轴上，还包括用于给驱动电机供电的蓄电池组及用于控制蓄电池组按设定时序为驱动电机周期性供电的微处理器，微处理器的输入接口与蓄电池组连接，微处理器的输出接口与驱动电机连接，各分层注水自动循环开关器根据其安装的微处理器中设定的时序轮流开闭。

所述的注水管柱上连接有地面流量控制系统，所述的地面流量控制系统由连接在地面管线中的流量控制器和压力表组成，由地面人工转动调节单层注水水量。

所述注水管柱中设置的分层注水自动循环开关器的数量不超过4个。

在所述开关主体的上、下两端分别连接有上、下接头，在所述的上接头的内壁与开关主体的外壁之间设有一封闭空间，所述的蓄电池组、微处理器及驱动电机均固定安装在该封闭空间中。

所述的驱动电机与阀芯之间采用螺杆、螺母传动机构传动连接。

所述的阀芯为沿开关主体轴向与阀腔内壁密封滑动装配的空心筒状活塞，活塞的上端面中心轴向开设有螺纹孔，在活塞的外壁上轴向开设有沟槽，在所述的阀腔的内壁上固定有与该沟槽滑动配合的防转销，所述螺杆同轴固定在驱动电机的输出轴上。