[发明专利]井下智能配水器

说明书

本发明属于油田注水工具领域，尤其涉及一种井下智能配水器，包括配水器外壳、流量计和电动堵塞器，配水器的中央设置有中心管，电动堵塞器以及与其配套的电路模块安装在由配水器外壳和中心管围成的封闭空间内，所述的井下智能配水器还包括液流发电装置。液流发电装置安装在上筒体和上中心管之间，液流发电装置为涡流发电装置。本发明在配水器内设置了液流发电装置，注水时，流动的液体驱动液流发电装置内的叶轮旋转，继而带动发电机上的齿轮旋转，实现发电，发电机产生的电能储存在蓄电池内，从而为电动堵塞器和流量计的工作提供稳定的电源，避免了现有技术中通过地面供电产生的电控系统稳定性差的问题。

技术领域

本发明属于油田注水工具领域，尤其涉及一种井下智能配水器。

背景技术

注水是指为提高油田采收率和达到稳产、高产的目的，由地面通过注水井，将经过净化的水注入到油层中，以补充和保持能量的措施。是我国油田采油工程中普遍采用的驱油工艺，注水时，为了降低产出液的含水率，提高产油量，需要实时监控并适时控制各油层中水的注入量。

配水器是调整各油层注入量的专用工具，传统的配水器安装完毕之后，需要通过井下作业方式将配水器内的堵塞器取出，通过更换堵塞器内水嘴的方式来达到调整注入量的目的，每调整一次，至少需要作业一次，而每次作业的成本少则数万元，多则几十万元，使得调整注入量的工艺的实施成本一直居高不下。

为解决这个问题，申请号为CN201510288714.1的发明专利公开了一种注水井调控系统及其控制方法，其基本原理是：通过电缆将地面上的电缆与井下的配水器连接，配水器内设置有流量计，通过计算机监控配水器的注水流量，通过掌握实时的注水流量数据来对井下的电动堵塞器内水嘴进行反馈调节，通过将水嘴的开度调整至合适的值来实现对注入量的精确调整。然而这种配水器存在明显缺陷：这种配水器中的电气部分依靠通至井上的电缆进行供电和通信连接，而电缆在配水器下井作业过程中，以及在配水器安装后极易因进水而短路，或因磕碰而损坏。从而导致电控系统的稳定性差的问题。

发明内容

本发明提供一种井下智能配水器，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明包括配水器外壳、流量计和电动堵塞器，配水器的中央设置有中心管，电动堵塞器以及与其配套的电路模块安装在由配水器外壳和中心管围成的封闭空间内，所述的井下智能配水器还包括液流发电装置，所述的配水器外壳包括由上至下通过螺纹依次连接的上接头、上筒体、安装体和下筒体，所述的中心管共有两根，分别称为上中心管和下中心管，上接头和安装体之间插接有上中心管，安装体的另一侧设置有下中心管，所述的电动堵塞器以及与其配套的电路模块安装在由配水器外壳和下中心管围成的封闭空间内；

所述的上接头内设置有使液流进入液流发电装置所在空间的进液通道，所述的安装体内设置有使流经液流发电装置的液体排至中心管内的出液通道；

所述的液流发电装置安装在上筒体和上中心管之间，液流发电装置为涡流发电装置，其结构包括定子和转子，转子包括叶轮和旋转套，定子和叶轮成对设置，定子和叶轮上均设置有叶片，所述的定子固定在上筒体上，所述的叶轮固定在旋转套上，所述的旋转套套在上中心管上，旋转套的上端通过卡在上中心管上的卡簧限位，旋转套的下端通过上中心管上的台肩限位，旋转套的下方设置有发电机，发电机的旋转轴上安装有齿轮，旋转套的下端的外侧加工有与所述的齿轮啮合的齿盘；

所述的电动堵塞器所在的封闭空间内还设置有蓄电池，蓄电池通过导线与发电机相连，从而将产生的电能储存在蓄电池中，蓄电池为电动堵塞器以及配套的电路模块供电；

所述的安装体上设置有过线孔，连接蓄电池和发电机的导线从所述的过线孔穿过，过线孔的端部设置有用于密封导线的密封组件。