[发明专利]一种智能井下分层试井配注器及流量自动控制与测试系统

说明书

本发明一种智能井下分层试井配注器及流量自动控制与测试系统，属于油田注水开发技术领域，自控水嘴的进水口与过流管连接，自控水嘴的出水口一端延伸至上接头内通过上接头与上接头外部连接，进水口和出水口之间设置有流量计；上接头连接有用于监测获得上接头外部压力并计算获得水嘴所需流量的试井测试短节；下接头上连接有用于获取试井测试短节数据并控制自控水嘴开度的控制存储模块和电池单元，控制存储模块分别与电池单元、流量计、试井测试短节和自控水嘴电连接。

技术领域

本发明涉及油田注水开发技术领域，具体涉及一种智能井下分层试井配注器及流量自动控制与测试系统。

背景技术

国内油田多采用注水开发，并认为注水开发为最经济有效的技术手段。目前各油田多采用桥式偏心、桥式同心等机械式分层注水工艺方式，该方式人员依赖程度较大，整个过程需要人员长时间手工操作，分层流量控制多采用注水动态及经验分析，给出分层流量指标，通过人工作业完成分层流量控制。

目前注水井的作业一般要进行测试、调控，和注水这三个阶段，就需要在测试的过程中，下入测试工具获得测试数据，结合测试数据制定调控方案，将调控方案从地面传递到井下要下入测调仪器，正式注水时，只能依靠地面控制系统进行全井注水量的控制。

发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：

现有技术需要在不同的阶段下入不同的仪器，每个阶段都要人工起下仪器进行井下作业，才能实现测试与控制，浪费人力、物力及时间；另外分层动态数据无法实时监测，这样就造成了各阶段人工复杂的下入和起下工作，工作量大，过程长，成本高。

发明内容

本发明提供一种智能井下分层试井配注器及流量自动控制与测试系统，目的在于，减少分层注水各阶段的工作量，减少仪器的多次起下仪器步骤，实现分层动态数据的实时监测，节省人力、物力和时间的成本，使分层注水控制的过程减短。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种智能井下分层试井配注器，包括工作筒，套接在所述工作筒内的过流管，以及分别连接在所述工作筒两端的上接头及下接头，所述工作筒、过流管、上接头和下接头形成环形密封腔体；所述环形密封腔体内设置有流量计、自控水嘴、试井测试短节、控制存储模块和电池单元，自控水嘴的进水口与过流管连接，自控水嘴的出水口一端延伸至上接头内通过上接头与上接头外部连接，进水口和出水口之间设置流量计；上接头连接有试井测试短节；下接头上连接有电池单元和用于获取试井测试短节数据并控制自控水嘴的控制存储模块，控制存储模块分别与电池单元、流量计、试井测试短节和自控水嘴电连接。

所述自控水嘴还包括控流阀、连杆和进水口与出水口之间的控流腔体，所述控流阀由阀套和阀芯组成，所述控流腔体内所述控流阀的阀套固定在所述控流腔体内壁,所述控流阀的阀芯与连杆一端连接，连杆的另一端具有滚珠丝杠组件和驱动电机，连杆通过滚珠丝杠组件与驱动电机同轴连接，当驱动电机通过滚珠丝杠组件将连杆伸出时，所述控流腔体内所述控流阀打开，进水口和出水口之间连通；当驱动电机通过滚珠丝杠组件将连杆缩回时，所述控流腔体内所述控流阀关闭，进水口和出水口之间关闭。

所述滚珠丝杠组件包括滚珠丝杠副和用于所述滚珠丝杠副的螺母径向固定及轴向滑动的导轨槽，当所述滚珠丝杠副的丝杠旋转时，所述滚珠丝杠副的螺母沿所述导轨槽轴向滑动；所述螺母一端延伸形成用于所述丝杠可全部深入所述螺母内部的内腔，所述螺母延伸的一端与连杆连接，所述螺母另一端与所述丝杠配合连接；所述丝杠与驱动电机同轴传动连接，所述导轨槽平行于驱动电机的电机轴，所述导轨槽和驱动电机相对固定。