[发明专利]一种井下智能配水器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种井下智能配水器及其控制方法，包括上套筒、主过流通道、下套筒及注水调节装置；上套筒、主过流通道及下套筒依次连接，注水调节装置包括依次连接的串联电池组、控制模块、减阻电机及注水筒；所述的注水筒上设置有与主过流通道连通的入水口和与外部连通的出水口；注水筒内设置有传动机构和叠状控制水嘴，减阻电机通过传动机构和叠状控制水嘴连接；出水口、叠状控制水嘴及入水口构成分层注水过程中分层水流通道。该配水器控制模块利用水嘴节流经典理论，建立分层配水器水嘴节流模型，采用水嘴前后压力传感器测试绝对压力，参考叠状水嘴等效面积计算得出水嘴流量，进而与预设地质配注量进行对比，执行水嘴调节过程。

技术领域

本发明属于油田注水技术领域，具体涉及一种井下智能配水器及其控制方法。

背景技术

精细分层注水技术是油田提高采收率核心技术之一，近年来，为了提高油田开发水平，实现油藏高效开发，石油工作者着力开展分层注水技术攻关研究，一定程度满足了油藏开发需求，缓解了层间和层内差异导致的吸水不均问题，达到油田分层均衡注采开发。国内油田先后研发出偏心、桥式偏心及桥式同心等不同分注技术，其技术核心为井下分层配水器，采用机械对接及控制的方式，实现井下分层配水器水嘴连续调节，以满足不同层位不同地质配注要求，该类工艺虽然能够达到不同注水层位分层注水目的，但现场施工作业过程需电缆连接井下工具连续作业，整体施工过程复杂，分层流量测调难度大，同时分层注水量随压力及地层吸水能力等因素影响变化明显，严重制约了分层注水效果差。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于利用智能配水技术方法，克服目前常规分注工艺现场施工作业过程需电缆连接井下工具连续作业，整体施工过程复杂，分层流量测调难度大，同时分层注水量随压力及地层吸水能力等因素影响变化明显，严重制约了分层注水效果差的问题。为此本发明提供了一种井下智能配水器及其控制方法，本发明的配水器采用整个测调人工干预少，自动化程度高，大幅减轻人员劳动强度。

为达到上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种井下智能配水器，包括上套筒、主过流通道、下套筒及注水调节装置；

所述的上套筒、主过流通道及下套筒依次连接，

所述的注水调节装置设置在主过流通道一旁，注水调节装置包括依次连接的串联电池组、控制模块、减阻电机及注水筒，串联电池组、控制模块、减阻电机电连接；串联电池组与上套筒连接，注水筒与下套筒连接；

所述的注水筒上设置有与主过流通道连通的入水口和与外部连通的出水口；注水筒内设置有传动机构和叠状控制水嘴，减阻电机通过传动机构和叠状控制水嘴连接；出水口、叠状控制水嘴及入水口构成分层注水过程中分层水流通道。

所述的叠状控制水嘴为双层叠状布置水嘴，包括两个上下叠放的圆盘，每个圆盘相同位置上均设置有放水孔，上圆盘与传动机构连接，减阻电机通过传动机构带动叠状控制水嘴的上下圆盘转动以调节水嘴开度。

所述的叠状控制水嘴的进出水口均设置有压力传感器，压力传感器与控制模块电连接。

所述的控制模块，用于建立分层配水器水嘴节流模型，采用水嘴前后压力传感器测试绝对压力，参考叠状控制水嘴等效面积计算得出水嘴流量，进而与预设地质配注量进行对比，以执行水嘴调节。

所述的控制模块，还用于建立模型后，根据测试数据量不断修正模型参数。

所述的控制模块为单片机或逻辑电路，控制模块与地面流量测试装置通信连接。

所述的上套筒、下套筒与主过流通道采用丝扣连接；上套筒、下套筒与注水调节装置采用插接连接并密封。

所述的串联电池组、控制模块、减阻电机及注水筒均采用插入式连接，连接处用双胶圈密封。

所述的上套筒、下套筒通过丝扣与油管连接，每个配水器上端均连接一注水封隔器。