[发明专利]利用重力实现油田注入井自动调节的注入系统及使用方法

权利要求书

1.一种利用重力实现油田注入井自动调节的注入系统，其特征在于：包括流动管路（1），流动管路（1）进水端设有阀口（6），流动管路（1）上按照水流方向在阀口（6）后依次设有第一液压缸（2）和第二液压缸（10），第一液压缸（2）和第二液压缸（10）内分别安装第一活塞（5）和第二活塞（9），第一活塞（5）的截面积大小与第二活塞（9）的截面积大小不同，第一活塞（5）和第二活塞（9）与流动管路（1）之间形成第一引压口（3）和第二引压口（11），第一活塞（5）和第二活塞（9）通过刚性联结物件（7）连接，刚性联结物件（7）上设有重力加载件（8），所述的第一活塞（5）与油压阀门的控制部分（4）连接，油压阀门的控制部分（4）与阀口（6）相匹配。

2.根据权利要求1所述的利用重力实现油田注入井自动调节的注入系统，其特征在于：所述的刚性联结物件（7）为连接杆。

3.根据权利要求1所述的利用重力实现油田注入井自动调节的注入系统，其特征在于：所述的刚性联结物件（7）包括第一齿条（12）、第二齿条（13）和齿轮（14），第一齿条（12）和第二齿条（13）分别与第一活塞（5）和第二活塞（9）的一端连接，第一齿条（12）与第二齿条（13）之间通过齿轮（14）连接且结合联动，第一齿条（12）和第二齿条（13）分别与齿轮（14）相啮合，齿轮（14）一侧与第三齿条（15）相啮合，第三齿条（15）一端与重力加载件（8）连接，第一齿条（12）、第二齿条（13）、第三齿条（15）均与齿轮（14）啮合形成一致的联动性，第一齿条（12）和第二齿条（13）与第三齿条（15）前后错位啮合。

4.根据权利要求1所述的利用重力实现油田注入井自动调节的注入系统，其特征在于：所述的重力加载件（8）采用液压千斤顶、齿轮或者杠杆其中的一种。

5.一种根据权利要求1所述的利用重力实现油田注入井自动调节的注入系统的使用方法，其特征在于：方法步骤如下：

将流动管路（1）接入注入管线内，通过第一引压口（3）和第二引压口（11）将流动管路（1）里的液体压力引至带有第一活塞（5）的第一液压缸（2）和带有第二活塞（9）的第二液压缸（10）内，排空第一液压缸（2）和第二液压缸（10）内的空气，使第一液压缸（2）和第二液压缸（10）达到工作状态；

通过注入方案中的注入压力来确定需要的平衡值，即使平衡值与注入方案中要求的注入压力相同，然后计算此平衡值所对应的重力加载部件（8）应产生的力G的数值，通过增加或者减少重力加载件（8）质量的方式调整G的大小，G调整完毕后，系统开始根据方案中的注入压力自动调节实际注入量；

实际注入压力较方案中的注入压力（即平衡值）升高时，第一活塞（5）受到管路中液压的推力小于通过刚性联结物件（7）传递过来的另两种力之和，受力平衡被打破，产生位置变化，第一活塞（5）向缸内移动带动油压阀门的控制部分（4）移动进行阀口（6）的开度变小，则注入量下降，进而影响实际注入压力随之下降，直至刚性联结物件（7）受来自第一活塞（5）上推力作用和重力加载件（8）的重力作用之和再次等于第二活塞（9）上的推力作用时，即第一活塞（5）受到管路中液压的推力再次等于通过刚性联结物件（7）传递过来的另两种力之和、即实际注入压力持续下降到再次等于平衡值时，第一活塞（5）受力达到平衡状态，阀口（6）的开度不再变化；

实际注入压力较方案中的注入压力（即平衡值）降低时，第一活塞（5）受到管路中液压的推力大于通过刚性联结物件（7）传递过来的另两种力之和，受力平衡被打破，产生位置变化，第一活塞（5）向缸外移动带动油压阀门的控制部分（4）移动进行阀口（6）的开度变大，则注入量上升，进而影响实际注入压力随之上升，直至刚性联结物件（7）受来自第一活塞（5）上推力作用和重力加载件（8）的重力作用之和再次等于第二活塞（9）上的推力作用时，即第一活塞（5）受到管路中液压的推力再次等于通过刚性联结物件（7）传递过来的另两种力之和、即实际注入压力持续下降到再次等于平衡值时，第一活塞（5）受力达到平衡状态，阀口（6）的开度不再变化；

通过无线传输技术每隔一段时间发送计数器底数到接收端，接收端将区域内所有注入井底数情况汇总，由于实际注入压力自动调节恢复到平衡值保持恒定，注入量进行波动，那么通过观察实际每段时间注入量波动，即可判断各个井的注入情况；当实际注入量波动超过方案中的注入压力限定范围时，判断其原因，若为注入异常井通过测试等方式更改或地质注入方案变化时，对应平衡值发生变化，再次计算新平衡值对应的重力加载件（8）重力效果质量，更改重力加载件（8）的质量，重复步骤3）的工作；若为注入井管线冻堵或刺漏，及时解决后恢复自动调节注入。