[发明专利]一种井下自适应注水控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种井下自适应注水控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：下工具完井

将封隔器与自适应配水器及井下附件分别放置在油管管柱中下入井筒，并打压坐封；

步骤二：分层试注

下井前在自适应配水器中设置初始参数，自动打开水嘴，恢复地面注水流程，自适应控制系统通过SCADA系统，将地质配注要求发送给地面控制器，地面控制器启动地面注水，同时将分层初始配注量发送给井下自适应配水器，井下自适应配水器自动调节分层试注，将储层的分层注水压力恢复至分注管柱施工前的正常水平；

步骤三：分层注水模式

自适应控制系统按照油水井注采平衡原理，提供包括对应油井产液量及储层压力数据，生成对应控制指令，并通过SCADA系统将控制指令经地面控制器传输给井下自适应配水器，使其设置分层注水模式；

步骤四：启动智能控制

地面显示器显示包括全井注水量、流程压力、注水压力、控制阀开度、注水管柱结构、井下分层流量、分层压力及分层累计流量注水动态参数，井下自适应配水器根据产液量及储层压力数据，测试地层压力自动控制分层流量，从而实现分层注水自动控制。

2.根据权利要求1所述的井下自适应注水控制方法，其特征在于，所述分层注水模式包括分层恒压注水模式，根据自适应控制系统发送的注水压力指令，自适应配水器通过外压力计测试流量控制阀后注水压力，然后将测试结果发送至控制短节，控制短节测试压力值与自适应控制系统发送的注水压力指令对比，若差别＜5％，则保持原注水状态注水；若差别＞5％，则自动调节流量控制阀，通过调节控制阀开度控制阀后注水压力，但达到5％时，停止自动控制动作，整个调节过程为自动执行，无需人工干预。

3.根据权利要求1所述的井下自适应注水控制方法，其特征在于，所述分层注水模式包括分层恒流注水模式，根据自适应控制系统发送的注水流量指令，自适应配水器通过流量计测试流量控制阀过水流量，然后将测试结果发送至控制短节，控制短节测试流量值与自适应控制系统发送的注水流量指令对比，若差别＜20％，则保持原注水状态注水；若差别＞20％，则自动调节流量控制阀，通过调节控制阀开度控制流量，但达到20％时，停止自动控制动作，整个调节过程为自动执行，无需人工干预。

4.根据权利要求1所述的井下自适应注水控制方法，其特征在于，所述分层恒压注水模式设置的注水压力，是根据分层压降测试数据中地层压力及地层压力保持水平与区块开发设计水平对比，制定注水压力；

在储层物性较好区域，在考虑注采比的条件下，其设计注水压力为地层压力的0.9倍；在储层物性较差区域，在考虑注采比的条件下，其设计注水压力为地层压力的1.05倍。

5.根据权利要求4所述的井下自适应注水控制方法，其特征在于，所述注采比为1.1-1.5。

6.一种井下自适应注水控制控制装置，其特征在于，包括自适应控制系统、地面控制器和井下自适应配水器；所述自适应控制系统、地面控制器设置在地面，井下自适应配水器设置在井下油管中；所述油管中从上至下依次间隔设置封隔器和井下自适应配水器，油管下端接井下附件；所述地面控制器通过远程通讯模块连接封隔器和井下自适应配水器，地面控制器通过电缆连接地面控制阀。

7.根据权利要求6所述的一种井下自适应注水控制控制装置，其特征在于，所述井下自适应配水器包括上接头、外护筒和下接头；在外护筒中设有过流通道，过流通道的外层设有密封腔，所述密封腔内装有控制模块和电池、控制短节和流量计。

8.根据权利要求7所述的一种井下自适应注水控制控制装置，其特征在于，所述上接头、下接头与外护筒之间设有密封圈。

9.根据权利要求7所述的一种井下自适应注水控制控制装置，其特征在于，所述上接头与外护筒密封腔相连通处装有流量控制阀；所述下接头中装有内、外压力计和通讯模块。