一种高压井智能配水装置及工艺方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种高压井智能配水装置及工艺方法，包括地面控制器、数显控制模块、超声波流量计、来水阀门、上游注水管线、降压容器、降压管线、下游注水管线和注水井口；所述的地面控制器分别与上游注水管线、下游注水管线和降压管线连接，所述的地面控制器与分水器通过上游注水管线连通，上游注水管线上设有超声波流量计和来水阀门，所述的超声波流量计上设置有数显控制模块；本发明专利技术克服高压井降压难度大问题，建立压力波码；井下流量自动调节过程配水器自动执行，无需人工操作，且可加密测试，确保分层注水长期达到配注要求；本发明专利技术能实现地面与井下远程无线通讯，无需人工起下工具，减少人员劳动强度，降低井下作业风险。

A kind of intelligent water distribution device and process method for high pressure well

The invention provides an intelligent water distribution device and process method for a high pressure well, including a ground controller, a digital display control module, an ultrasonic flowmeter, an water valve, an upstream water injection pipeline, a step-down vessel, a step-down pipeline, a downstream water injection line and a water injection wellhead, respectively. The ground controller is separately from the upstream injection pipeline and downstream injection. The water pipe line is connected with the step-down pipeline, the ground controller and the water separator are connected through the upstream water injection pipeline, and the upstream water injection line is provided with an ultrasonic flowmeter and an inflow valve. The ultrasonic flowmeter is provided with a digital display control module. The water distributor is automatically executed in the process of automatic regulation of lower flow, without manual operation, and can be encrypted to ensure that the stratified water injection meets the requirement of injection for a long time. The invention can realize the remote wireless communication between the ground and the underground, without manual tools, reduce the labor intensity of the personnel, and reduce the risk of working under the well.

【技术实现步骤摘要】
一种高压井智能配水装置及工艺方法
本专利技术属于油田智能分层注水
，具体涉及一种高压井智能配水装置及工艺方法。
技术介绍
注水是油田补充地层能量、提高采收率最有效的方法之一。为了有效解决层间和层内差异，油田采用分层注水工艺技术来实现均衡注采开发。目前常用的分层配水器，虽然能够实现分层注水工艺，但存在施工复杂，测调难度大和分层注水效果差等问题。分层注水技术可以分为四代，第一代技术是机械测控技术技术为核心的合注、机械投捞分注，第二代技术是电子测量与信息技术为核心的投捞、数据采集与传送，第三代技术是电子测控与机械电一体化技术为核心的同步测调、地面恒流控制、电缆式测控一体化，第四代技术是电子测控、人工智能与INTERNET技术为核心的地面智能控制、无线智能分层测控、大数据智能测控。高压井智能配水装置是将TNTERNET技术与人工智能技术集合为一体的新型分层注水系统，也是全面实现工业4.0的换代产品，同时针对高压井降压困难等问题，能够自动根据地层压力的变化智能控制注水量，达到均衡注水效果，并通过远程自动测调系统，实现井下、地面和基地三方的协调通讯与控制，在不需要其它配套设备和人员的情况下，实现注水井的分层测调、水井管理和动态监测，为大数据处理与应用奠定了基础。
技术实现思路
为了克服目前现有分注井测调过程人工作业工作量大，人工因素影响大，缺乏长期实时监测功能，同时攻克高压井降压难度大，建立压力波码难度大，现场实施困难，实时监测与控制难度大，严重制约分层注水效果的问题，本专利技术提供一种高压井智能配水装置及工艺方法，本专利技术克服高压井降压难度大问题，建立压力波码；井下流量自动调节过程配水器自动执行，无需人工操作，且可加密测试，确保分层注水长期达到配注要求；本专利技术能实现地面与井下远程无线通讯，无需人工起下工具，减少人员劳动强度，降低井下作业风险。本专利技术采用的技术方案为：一种高压井智能配水装置，包括地面控制器、数显控制模块、超声波流量计、来水阀门、上游注水管线、降压容器、降压管线、下游注水管线和注水井口；所述的地面控制器分别与上游注水管线、下游注水管线和降压管线连接，所述的地面控制器与分水器通过上游注水管线连通，上游注水管线上设有超声波流量计和来水阀门，所述的超声波流量计上设置有数显控制模块；数显控制模块与地面控制器和超声波流量计分别信号连接；所述的地面控制器与注水井口通过下游注水管线连通，注水井口下端通过井下管柱依次连接上层配水器、封隔器和下层配水器；所述的地面控制器与降压容器之间通过降压管线连通；该降压管线上设置有测调阀门，测调阀门与数显控制模块信号连接。所述地面控制器与注水井口之间的下游注水管线上设置有注水阀门。所述的测调阀门为数控电控阀。所述的降压容器为密闭高压容器。所述降压容器与测调阀门之间设有减压阀。所述的注水井口为高压井口。所述分水器上设置有分水器阀门。一种高压井智能配水方法，具体步骤为：步骤一根据分注井不同注水层数、分层配注量及地层压力数据，设定井下配水器初始参数及配水器水嘴打开时间；步骤二将井下配水器、注水井封隔器按照管柱结构要求下入，使其位于相应层位，并打压坐封；步骤三井下智能配水器按照预设水嘴打开时间，执行水嘴打开动作；步骤四进行分层流量测调。所述步骤四中进行分层流量测调，具体步骤为：S1试验前，试验井注水压力稳定，无长期停注情况，分层吸水剖面相对均匀，无明显的单层突进现象；S2当井下工具下入井筒并打压坐封后，按照预设的水嘴打开时间，上下配水器会自动打开水嘴至最大开度，进行测调前的试注，试注一定时间后，明确流量变化与压力变化关系；S3结合S2中测试压力与流量关系，确定配注量要求下合理注入压力，确定后续分层流量测调压力控制范围，正常注水压力必须大于各层最低注入启动压力值，低于流程供水压力；S4分层流量测试调配，并设定自动测调模式，先测试调配低配注量层；S5打开第二层配水器水嘴，按照第一层配水器测调过程进行测试调配，由于第一层配水器处于正常注水状态，第二层配水器调节过程中，数显控制模块自动识别接收第一层配水器数据，并合理调节第二层配水器水嘴开度，以达到配注要求;S6若为多层分注井，按照上述方法依次类推即可完成。所述的S4分层流量测试调配的测试过程为：除测调层以外，关闭其他所有配水器水嘴，进行第一层测试调配；数显控制模块发送指令，整个高压井智能配水装置建立了一个密闭的高压系统，地面控制器控制来水情况，地面控制器开度增加，压力增加，关闭后，压力稳定，通过测调阀门调节，将注入水放到降压容器内，从而降低压力，采用反复开关地面控制器及测调阀门，改变压力。本专利技术的有益效果：（1）克服高压井降压难度大问题，建立压力波码；（2）井下流量自动调节过程配水器自动执行，无需人工操作，且可加密测试，确保分层注水长期达到配注要求；（3）高压智能控制装置实现地面与井下远程无线通讯，无需人工起下工具，减少人员劳动强度，降低井下作业风险。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是高压井智能配水装置示意图。图中，附图标记为：1、地面控制器；2、数显控制模块；3、超声波流量计；4、来水阀门；5、注水阀门；6、分水器阀门；7、测调阀门；8、降压容器；9、降压管线；10、注水管线；11、注水井口；12、上层配水器；13、封隔器；14、下层配水器；15、分水器；16、上游注水管线。具体实施方式实施例1：为了克服目前现有分注井测调过程人工作业工作量大，人工因素影响大，缺乏长期实时监测功能，同时攻克高压井降压难度大，建立压力波码难度大，现场实施困难，实时监测与控制难度大，严重制约分层注水效果的问题，本专利技术提供一种高压井智能配水装置及工艺方法，本专利技术克服高压井降压难度大问题，建立压力波码；井下流量自动调节过程配水器自动执行，无需人工操作，且可加密测试，确保分层注水长期达到配注要求；本专利技术能实现地面与井下远程无线通讯，无需人工起下工具，减少人员劳动强度，降低井下作业风险。如图1所示，一种高压井智能配水装置，包括地面控制器1、数显控制模块2、超声波流量计3、来水阀门4、上游注水管线16、降压容器8、降压管线9、下游注水管线10和注水井口11；所述的地面控制器1分别与上游注水管线16、下游注水管线10和降压管线9连接，所述的地面控制器1与分水器15通过上游注水管线16连通，上游注水管线16上设有超声波流量计3和来水阀门4，所述的超声波流量计3上设置有数显控制模块2；数显控制模块2与地面控制器1和超声波流量计3分别信号连接；所述的地面控制器1与注水井口11通过下游注水管线10连通，注水井口11下端通过井下管柱依次连接上层配水器12、封隔器13和下层配水器14；所述的地面控制器1与降压容器8之间通过降压管线9连通；该降压管线9上设置有测调阀门7，测调阀门7与数显控制模块2信号连接。正常注水过程，整个高压井智能配水装置建立了一个密闭的高压系统，地面控制器1控制系统来水情况，地面控制器1开度增加，系统压力增加，关闭后，高压井系统压力稳定，通过测调阀门7调节，将系统内注入水放到降压容器8内，从而降低高压井系统压力，采用反复开关地面控制器1及测调阀门7，改变高压井系统压力，实现高压井压力波动，建立密闭系统压力波码的传递，最后建立数显控制模块2与井本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压井智能配水装置，其特征在于：包括地面控制器（1）数显控制模块（2）、超声波流量计（3）、来水阀门（4）、上游注水管线（16）、降压容器（8）、降压管线（9）、下游注水管线（10）和注水井口（11）；所述的地面控制器（1）分别与上游注水管线（16）、下游注水管线（10）和降压管线（9）连接，所述的地面控制器（1）与分水器（15）通过上游注水管线（16）连通，上游注水管线（16）上设有超声波流量计（3）和来水阀门（4），所述的超声波流量计（3）上设置有数显控制模块（2）；数显控制模块（2）与地面控制器（1）和超声波流量计（3）分别信号连接；所述的地面控制器（1）与注水井口（11）通过下游注水管线（10）连通，注水井口（11）下端通过井下管柱依次连接上层配水器（12）、封隔器（13）和下层配水器（14）；所述的地面控制器（1）与降压容器（8）之间通过降压管线（9）连通；该降压管线（9）上设置有测调阀门（7），测调阀门（7）与数显控制模块（2）信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种高压井智能配水装置，其特征在于：包括地面控制器（1）数显控制模块（2）、超声波流量计（3）、来水阀门（4）、上游注水管线（16）、降压容器（8）、降压管线（9）、下游注水管线（10）和注水井口（11）；所述的地面控制器（1）分别与上游注水管线（16）、下游注水管线（10）和降压管线（9）连接，所述的地面控制器（1）与分水器（15）通过上游注水管线（16）连通，上游注水管线（16）上设有超声波流量计（3）和来水阀门（4），所述的超声波流量计（3）上设置有数显控制模块（2）；数显控制模块（2）与地面控制器（1）和超声波流量计（3）分别信号连接；所述的地面控制器（1）与注水井口（11）通过下游注水管线（10）连通，注水井口（11）下端通过井下管柱依次连接上层配水器（12）、封隔器（13）和下层配水器（14）；所述的地面控制器（1）与降压容器（8）之间通过降压管线（9）连通；该降压管线（9）上设置有测调阀门（7），测调阀门（7）与数显控制模块（2）信号连接。2.根据权利要求1所述的一种高压井智能配水装置，其特征在于：所述地面控制器（1）与注水井口（11）之间的下游注水管线（10）上设置有注水阀门（5）。3.根据权利要求1所述的一种高压井智能配水装置，其特征在于：所述的测调阀门（7）为数控电控阀。4.根据权利要求1所述的一种高压井智能配水装置，其特征在于：所述的降压容器（8）为密闭高压容器。5.根据权利要求1所述的一种高压井智能配水装置，其特征在于：所述降压容器（8）与测调阀门（7）之间设有减压阀。6.根据权利要求1所述的一种高压井智能配水装置，其特征在于：所述的注水井口（11）为高压井口。7.根据权利要求1所述的一种高压井智能配水装置，其特征在于：所述分水器（15）上设置有分水器阀门（6）。8.根据权利要求1-7所述的任意一种高压井智能配水装置提供一种高压井...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玲智，黄伟，巨亚锋，姚斌，李搂搂，于九政，胡改星，毕福伟，王子建，刘延青，孙爽，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11