[发明专利]一种集成式水平井吞吐分段注水智能配水装置及方法

说明书

本发明公开了一种集成式水平井吞吐分段注水智能配水装置及方法，包括外壳及设置于外壳内部的注水通道，所述外壳和注水通道之间的环空内设有控制系统，所述控制系统包括设置在环空上部的无线通信模块和主控单元，环空中下部设有与注水通道连通的流量计入水口，流量计入水口下方的环空内设有涡街流量计，该涡街流量计下方环空内设有与注水通道连通的流量计出水口，在流量计入水口与涡街流量计之间为调节腔体。本发明能够提高水平井分段注水吞吐工艺成功率，提高致密油水平井吞吐开发效果，实现稳油控水。

技术领域

本发明属于油田分层注水开发技术领域，具体涉及一种集成式水平井吞吐分段注水智能配水装置及方法。

背景技术

某些油田致密油具有储层非均质性强、地层压力低、天然能量不足等特点，且吸水剖面测试结果显示剖面矛盾突出、层段吸水不均等。为了探索致密油合理的能量补充方式，油藏上提出了多段分注的开发方式，开展了水平井吞吐多段分注试验，研发了集成式水平井吞吐分段注水智能配水装置，初步实现分层流量井下自动测调、后期无需测调、生产数据(流量、温度、压力)实时存储等功能。

但采用现有的水平井吞吐配水器在现场施工过程中存在下井过程中遇阻遇卡的问题，分析原因主要是由于现有的配水装置的长度尺寸较长(整机长度1550mm)、外径较大(114mm)造成的。尤其在水平井造斜点附近，配水装置尺寸较长、外径较大时，由于曲率半径的影响工具的通过率降低，造成工艺成功率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式水平井吞吐分段注水智能配水装置及方法，解决现有配水装置下井过程中遇阻遇卡问题，本发明能够提高水平井分段注水吞吐工艺成功率，提高致密油水平井吞吐开发效果，实现稳油控水。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种集成式水平井吞吐分段注水智能配水装置，包括外壳及设置于外壳内部的注水通道，所述外壳和注水通道之间的环空内设有控制系统，所述控制系统包括设置在环空上部的用于在智能配水装置与地面控制仪之间采用无线通信方式实现参数设置和数据传输的的无线通信模块和用于实现参数测量与存储、流量调控、关井憋压功能调节控制的主控单元，环空中下部设有与注水通道连通的流量计入水口，流量计入水口下方的环空内设有涡街流量计，该涡街流量计下方环空内设有与注水通道连通的流量计出水口，在流量计入水口与涡街流量计之间为调节腔体；

流量计入水口所在位置径向对面的环空下部设有流量调节阀，流量调节阀上方设有与外壳连通的出水口，所述流量调节阀上连接有传动轴，传动轴另一端连接有电机电路板。

进一步地，电机电路板上设置有用于保护控制传动轴转动的直流电机的的电机腔体、用于保护控制直流电机调节动作、监测及存储井下参数的控制电路的电路板腔体以及用于保护安放传动轴的传动腔体。

进一步地，电路板腔体内设置有温度传感器及压力传感器，且电机电路板、无线通信模块、温度传感器及压力传感器分别与主控单元电连接。

进一步地，电机电路板上侧设置有为主控单元、无线通信模块、电机电路板及温度传感器及压力传感器供电的电池组，所述主控单元与电池组电连接。

一种集成式水平井吞吐分段注水智能配水方法，注水时，水质由注水通道注入，通过流量计入水口流经涡街流量计，从流量计出水口流出，通过环空流至流量调节阀，经出水口流出至井筒及地层，注水过程中，通过涡街流量计、温度传感器及压力传感器实时监测存储地层分层流量、压力及温度，通过监测地层分层流量，以便于和各层段目标配注参数进行比较，通过控制系统控制电机调节流量调节阀来调整流量计出水口的开度，从而保证各层段的目标注水量；通过对地层流量、压力及温度进行存储，后续地面回放，为油田开发提供数字化技术支持。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：