一种海上油田同心测调注聚系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种海上油田的同心测调注聚系统，该系统通过地面控制机构、测试调节机构即可通过定位模块实现井下精准定位又可实现对水嘴调节；此外，该系统是闭环控制，实现自动调节分层配注量，可以省掉海上油田传统的投捞配聚器芯子的作业，仪器一次下井就能完成井下所有注入层水嘴的自动调节以达到各层的目标注聚量，大大提高工作效率，降低劳动强度，节约作业成本。

A concentric measurement and injection system for offshore oil fields

The utility model discloses a concentric adjustment and injection system for offshore oil field. Through the ground control mechanism and the testing and adjusting mechanism, the system can realize the precision positioning of the downhole through the positioning module and realize the adjustment of the nozzle. In addition, the system is closed loop control, and the automatic adjustment of the joint injection amount can be realized, and the oil can be saved from the sea. At the same time, the instrument can automatically adjust all the injecting layers of the injection layer to achieve the target injection amount in each layer, greatly improving the working efficiency, reducing the labor intensity and saving the operating cost.

【技术实现步骤摘要】
一种海上油田同心测调注聚系统
：本技术属于油田注聚井配注量自动调节控制技术的领域，尤其涉及一种海上油田同心测调注聚系统。
技术介绍
油田开发到了中后期，注聚是油田增产的主要手段之一。此时一口注聚井需要进行对几个地层同时注聚以满足地质要求，并且各个注聚层的配注量一般都各不相同。国内油田对于聚合物分注主要采用多管分注和间歇分注的方式。多管分注由于投资大和技术上受到套管尺寸的限制而无法大规模推广，目前多采用单管间歇分注的方式。该工艺可实现单管2～3层分注，但不能满足海上油田分层注聚要求。海上油田注聚井大多都是斜井，而且完井方式也与陆地油田的完井方式有差异，因此海上油田一般不能采用陆地油田的偏心配注工艺，而采用同心配注工艺，即配注器与注聚管柱是同心结构。然而，目前的分层注聚工艺特别是单管注聚工艺暴露一些问题：1、在单管分层注聚中，聚合物通过水嘴注入到地层，目前的分注技术是通过减小过流面积来形成节流压差、控制注入量，因此存在粘度损失率高(40％～70％)、严重影响聚驱采油的效果；2、缺乏对配套的测试工艺的研究，无法准确测调注聚井各层注入量，未达到按需注入聚合物的要求；缺乏相应的剖面测试工艺，无法为油藏精细调控提供准确数据；3、当配注层数较多时，需要钢丝作业投捞配水器的次数也成倍地增加，因此给作业人员带来了大的劳动强度并且降低了工作效率。所以，现有的注聚工艺效率较低，配注量的调节方法不够理想。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于海上油田同心测调注聚系统，该系统可以解决通过预设层位配注量自行调节地层地下注水量；同时又可以完成自定位功能，该系统是集多功能高效率为一体的设备。本技术为解决公知技术中存在的技术问题而采用的技术方案是：一种海上油田同心测调注聚系统，包括地面控制机构、井下注聚机构和测试调节机构，所述测试调节机构包括定位模块和注量模块；定位模块将测试调节机构在地层的深度信号发送给地面控制机构，所述地面控制机构将接收的深度信号与预设层位深度值进行比较，实现测试调节机构井下地位和锚定；注量模块将测试调节机构在地层的注水量信号发送地面控制机构，所述地面控制机构将接收的注水量信号与预设层位配注量进行比较，实现注聚机构喷注。所述测试调节机构还包括定位器、流量计、定位爪、电机、压力计和活动键，所述定位器通过电缆与地面控制机构连接，其底部依次连接有电机、流量计、定位爪、压力计和活动键。所述井下注聚机构包括工作筒、管柱、可调芯轴、键槽和水嘴；所述工作筒与管柱螺纹连接，所述工作筒内的可调芯轴上设置有键槽，所述工作筒的侧壁设置有与油层相通的水嘴，所述测调工作筒内部上端设置有定位台阶。所述地面控制机构包括显示器、控制器和比较器。所述定位模块通过定位器将测试调节机构在地层的深度信号发送给地面控制机构，所述地面控制机构将接收的深度信号与预设层位深度值进行比较，当深度信号与预设层位深度值相等时，所述地面控制机构向定位模块发出定位信号，定位模块启动定位爪与工作筒定位台阶连接；同时命令活动键与工作筒上调节芯轴键槽连接。所述注量模块通过流量计将测试调节机构在地层的注水量信号发送地面控制机构，所述地面控制机构将接收的注水量信号与预设层位配注量进行比较，当注水量信号小于预设层位配注量时，所述地面控制机构向注量模块发出增量信号，所述注量模块调大水嘴的喷射流速；当注水量信号大于预设层位配注量时，所述地面控制机构向注量模块发出减量信号，所述注量模块调小水嘴的喷射流量。有益效果第一，本技术通过定位模块可以准确、高效地将测试调节机构与井下注聚机构定位，克服现有技术中定位准确性差、反复工作的缺点。第二，本技术通过注量模块实现了根据地层要求对水嘴流量控制，达到对井下作业的可控性，保证井下作业质量，提高劳动效率。第三，本技术是集精准定位和调节水流的多功能的井下系统，确保井下作业安全性，该系统可在油田业广泛推广。附图说明图1是本技术一种海上油田同心测调注聚系统结构示意图。附图标记a、测试电缆b、封隔器c、油管d、套管e、注入层f、插入密封1、地面控制机构2、井下注聚机构3、测试调节机构11、显示器12、控制器13、比较器21、工作筒22、管柱23、芯轴24、键槽25、水嘴26、定位台阶31、定位模块32、注量模块33、定位器34、流量计35、定位爪36、电机36、压力计37、活动键具体实施方式为了能进一步了解本技术的内容、特点及功效，举以下实例，并配合附图详细说明如下：本专利技术一种海上油田同心测调注聚系统，它包括以下系统：(一)在注聚井的管柱中安装同心测调注聚装置，即注聚测调工作筒21与注聚管柱22是同心结构。请参见图1，所述注聚测调工作筒21与注聚管柱22螺纹连接，并通过插入密封f定位在封隔器b上。注聚测调工作筒21内的可调芯轴23上设置有键槽24，所述注聚测调工作筒21的侧壁设置有与油层相通的水嘴25，所述注聚测调工作筒21内部上端设置有定位台阶26，具体工作时定位爪35定位并锚定在注聚测调工作筒21内定位台阶26上。(二)将与地面控制机构1相连的测试调节机构下放并对接到井下注聚机构2中的工作筒21中并实施测试调节；采用电缆作业的方式携带测试调节机构下井，这样电缆既可以从地面给测试调节机构3提供电源，又能够实时地接收到测试调节机构3传回地面的信号，还能够将地面控制机构1的控制信号及时地发送给测试调节机构。所述测试调节机构3包括定位模块31、注量模块32、定位器33，流量计34，定位爪35，电机36，压力计37和活动键38。(三)所述测试调节机构在注聚管柱22中穿行，选择下一个配注层的注聚测调工作筒21或将所述测试调节机构3提出注聚井。实现该系统的设备主要包括地面控制机构1、测试调节机构3；地面控制机构1置于地面，是一个具有人机接口的控制仪器12，测试调节机构置于井下，实施调配时，测试调节机构3由电缆自井口悬挂下入井中，由地面控制机构1供电。其中定位爪35由地面控制机构1和定位模块31控制实现其收放功能，在定位爪35、活动键38均处于收缩状态时，可以实现整个井下测试调节机构3在注聚管柱22中任意穿行，以便选择任意配注层的注聚测调工作筒21；当定位爪35处于释放状态时，可以实现整个井下测试调节机构在目标配注层的工作筒21处准确定位，并且定位爪35与注聚测调工作筒21上的定位台阶26相互配合达到锚定状态，同时实现防止测试调节机构3沿其自身轴线转动的功能，以便在调节水嘴25大小时电机36可以驱动注聚测调工作筒21的调节芯轴转动而测试调节机构3自身不会沿轴线转动；活动键38由地面控制机构1通过电机36控制以实现其收放功能，在活动键38处于收缩状态时不与工作筒21接触，在定位爪35、活动键38均处于收缩状态时，可以实现整个井下测试调节机构3在注水管柱中任意穿行，以便可以定位任意配注层的配水器；当活动键38处于释放状态时，可以实现其与工作筒21上调节芯轴键槽24连接，从而可以在电机36的带动下驱动工作筒21内的调节芯轴23沿其自身轴线旋转，以达到调节水嘴25大小的目的。该系统具体实施时，首先将要作业井的各层目标配注量、层位深度值等参数输入到地面控制机构1，然后通过绞车将电缆及其下悬挂的测试调节机构3下入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上油田同心测调注聚系统，包括地面控制机构、井下注聚机构和测试调节机构，其特征在于：所述测试调节机构包括定位模块和注量模块；定位模块将测试调节机构在地层的深度信号发送给地面控制机构，所述地面控制机构将接收的深度信号与预设层位深度值进行比较，实现测试调节机构井下定位和锚定；注量模块将测试调节机构在地层的注水量信号发送地面控制机构，所述地面控制机构将接收的注水量信号与预设层位配注量进行比较，实现注聚机构注入。

【技术特征摘要】
1.一种海上油田同心测调注聚系统，包括地面控制机构、井下注聚机构和测试调节机构，其特征在于：所述测试调节机构包括定位模块和注量模块；定位模块将测试调节机构在地层的深度信号发送给地面控制机构，所述地面控制机构将接收的深度信号与预设层位深度值进行比较，实现测试调节机构井下定位和锚定；注量模块将测试调节机构在地层的注水量信号发送地面控制机构，所述地面控制机构将接收的注水量信号与预设层位配注量进行比较，实现注聚机构注入。2.如权利要求1所述的一种海上油田同心测调注聚系统，其特征在于：所述测试调节机构还包括定位器、流量计、定位爪、电机、压力计和活动键，所述定位器通过电缆与地面控制机构连接，其底部依次连接有电机、流量计、定位爪、压力计和活动键。3.如权利要求1所述的一种海上油田同心测调注聚系统，其特征在于：所述井下注聚机构包括工作筒、管柱、可调芯轴、键槽和水嘴；所述工作筒与管柱螺纹连接，所述工作筒内的可调芯轴上设置有键槽，所述工作筒的侧壁设置有与油层相通的水嘴，所述测调工作筒内部上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛贵锋，杨万有，张志熊，刘义刚，赵鹏，毛庆凯，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11