一种用于油井稀油稠化堵水系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于油井稠化稀油堵水系统，所述系统中的控制系统部分包括可编程控制系统、电磁流量计、螺旋进料器、变频器、计量泵和电动调节阀，其中可编程控制系统包括电源电路、电压采样电路、电流采样电路、计量芯片电路、存储电路、控制电路、液晶显示单元、红外通信模块、485通信模块、载波通信模块、ESAM安全模块和微处理器。本系统采用多种低功耗处理手段，降低控制系统的自身功耗及电池供电状态下的功耗，解决了可选择性作用稠化稀油深部调驱应用中，能耗过高、电池欠压的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球物理领域，具体为通过勘测来提高油田采收率技术，特别涉及一 种用于油田采油井稀油稠化堵水系统。
技术介绍
我国大多数油田采用注水开发方式，补充由于原油采出后所造成的地下亏空，同 时保持或提高油层压力，实现原油的稳产高产。目前，多数注水油田已进入高含水和高采 出程度的"双高期"开采阶段，大部分油井存在过早见水、水淹后高含水等问题，油水通道出 水压力大于产油层出油压力，油井生产油层能量下降，抽油机泵效降低，增加地面脱水站负 荷，降低油层最终采收率。因此，为了抑制油田过早进入高含水期，提高油田整体开发效果， 采取油井堵水方法提高开发效果非常必要。 堵水方法主要封堵油井高渗透出液层，降低注入液无效循环，改变注入液液流方 向，提高波及效率，改善开发效果。油井堵水最有效的方法是使用化学剂对出水层进行封 堵，目前应用的堵水剂种类很多，包括：膨润土复合堵水剂（CN1618923A)、高分子堵水剂 (CN101205284A)、矿渣堵水剂（CN101353571A)、预交联聚合物凝胶堵水剂等，以上堵水方法 应用中存在着以下缺点或不足： (1)聚合物凝胶、高分子类堵水剂经地层岩心剪切后，粘度明显降低，甚至不成胶， 导致吸水剖面改善效果不明显。膨润土、矿渣颗粒类堵水剂存在与地层配伍性问题，注入的 固体颗粒、矿渣等物质易伤害储层，容易形成永久性污染。 (2)注入的堵水剂对油水层均不能实现选择性封堵，即堵水而不堵油，而是笼统将 油水层一起封堵，导致部分潜力油层无法启动生产。 (3)堵水剂注入地层后无法回收再利用，如果被油井采出，还需采取特殊方式进行 处理，导致了堵水经济成本与操作成本居高不下。 因此，急需研发出一种不伤害储层、具有选择性封堵、可回收再利用的低成本堵水 方式，用于改善油井产液剖面、降低含水率，提高油田注水开发效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于油井稀油稠化堵水系统，其是一种现场操作简 便、改善油井产液剖面的堵水技术，用于解决对高出水层段堵水效果不好的问题。将稀油稠 化堵水剂在地面混合均匀，注入油井，堵水剂优先进入油井附近的大孔道、高渗层中，与地 层水接触后粘度迅速增加，有效封堵大孔道、高渗透层，明显改善产液剖面，提高开发效果。 依据本专利技术的技术方案，提供提供一种用于油井稀油稠化堵水系统，其控制系统 部分包括可编程控制系统、电磁流量计、螺旋进料器、变频器、计量泵和电动调节阀，其中可 编程控制系统包括电源电路、电压采样电路、电流采样电路、计量芯片电路、存储电路、控制 电路、液晶显示单元、红外通信模块、485通信模块、载波通信模块、ESAM安全模块和微处理 器；电压采样电路和电流采样电路输入到计量芯片电路的采集端口；计量芯片电路用于控 制信号的计量并通过SPI总线与微处理器通信；存储电路通过I2C总线与微处理器通信，用 于存储控制信号；微处理器根据控制信号输出安全指示信号；液晶显示单元显示安全指示 信号、功率、电压、电流信息；红外通信模块、485通信模块、载波通信模块均通过UART口与 微处理器通信；ESAM模块增加了控制信号的安全性，只有通过身份验证才能改写控制电路 的数据。 优选地，存储电路使用存储芯片，存储芯片由微处理器I/O引脚供电，默认状态下 I/O管脚输出低电平，存储芯片不工作；只有需要存取数据时，微处理器才控制I/O管脚输 出高电平，为存储芯片供电，存储芯片通过I2C总线与微处理器交换数据。 优选地，RS485、载波通信模块均经过磁耦隔离连接微处理器的UART口。光敏电阻 R1-端接电源端、光敏电阻R1的另一端连接电阻R2及微处理器的AD接口。电阻R2-端 接光敏电阻及微处理器的AD接口、电阻R2的另一端接地端。存储芯片U1的A0、Al、A2和 VSS均接地端、存储芯片U1的VCC端口接微处理器的通用I/O接口CPU_I/0端、存储芯片 U1的WP端口接地端、存储芯片U1的SCL端口接微处理器的I2C接口CPU_SCL端、存储芯片 U1的SDA端口接接微处理器的I2C接口CPU_SDA端。 优选地，电容C1并联在存储芯片U1的VCC端口与WP端口之间；电阻R2并联在存 储芯片U1的VCC端口与SCL端口之间；电阻R2并联在存储芯片U1的VCC端口与SDA端口 之间。磁藕隔离芯片U2的VIA/VOA端口接通信模块的数据接收端RX、V1B端口接通信模 块的数据发送端TX、GND1端接通信模块电源地端、VOA/VIA端口接微处理器的数据发送到 CPU_TX、VOB端口接微处理器的数据接收端CPU_RX、GND2端口接微处理器电源地端. 进一步地，电容C2和电阻R4均串联在通信模块电源端VCCM与磁藕隔离芯片U2 的VDD1端口。电容C3和电阻R5均串联在微处理器电源端VCC与磁藕隔离芯片U2的VDD2 端口。 进一步地，堵水剂由脱水稀油、稠化剂和助剂组成。 本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点： (1)应用原油作为主要原料，在油田中原料来源广，且与油藏配伍性好，能与地下 原油互溶，不伤害、不污染储层。 (2)稀油稠化堵水方式具有遇水增粘、遇油不增粘特点，可选择性封堵油水层，加 压后可流动，较大幅度改善开发效果。 (3)堵水剂主要成分为原油，注入地层后，随着油田不断开发，还可回采出来，进行 再利用，同时采出液不需特殊处理，极大地降低了经济成本。 (4)现场实施过程简单，无需建设配制、注入站及相关装置设备，仅用油罐车注入 即可。 (5)控制系统部分的可编程控制系统采用多种低功耗处理手段，降低控制系统的 自身功耗及电池供电状态下的功耗，解决了可选择性作用稀油稠化深部调驱应用中，能耗 过高、电池欠压的问题。【附图说明】 图1为稀油稠化堵水剂注入操作系统流程； 图2为现场堵水剂注入量与压力变化曲线； 图3为现场堵水剂控制系统示意图； 图4是现场堵水剂控制系统中的可编程控制系统的结构框图； 图5是现场堵水剂控制系统中的可编程控制系统的电路结构示意图； 图6是现场堵水剂控制系统中的可编程控制系统的存储芯片电路原理图； 图7是现场堵水剂控制系统中的可编程控制系统的磁耦隔离电路原理图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外地，不应当将本专利技术的保护范围仅仅限制至下述 具体结构或部件或具体参数。 一种用于油井稀油稠化堵水系统是一种现场操作简便、改善油井产液剖面的堵水 方法，用于解决对高出水层段堵水效果不好的问题。将稀油稠化堵水剂在地面混合均匀，注 入油井，堵水剂优先进入油井附近的大孔道、高当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于油井稀油稠化堵水系统，其控制系统部分包括可编程控制系统、电磁流量计、螺旋进料器、变频器、计量泵和电动调节阀，其中可编程控制系统包括电源电路、电压采样电路、电流采样电路、计量芯片电路、存储电路、控制电路、液晶显示单元、红外通信模块、485通信模块、载波通信模块、ESAM安全模块和微处理器；其特征是，电压采样电路和电流采样电路输入到计量芯片电路的采集端口；计量芯片电路用于控制信号的计量并通过SPI总线与微处理器通信；存储电路通过I2C总线与微处理器通信，用于存储控制信号；微处理器根据控制信号输出安全指示信号；液晶显示单元显示安全指示信号、功率、电压、电流信息；红外通信模块、485通信模块、载波通信模块均通过UART口与微处理器通信；ESAM模块增加了控制信号的安全性，只有通过身份验证才能改写控制电路的数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张方礼，刘其成，刘家林，齐先有，肖传敏，张向宇，李晓风，
申请(专利权)人：肖传敏，
类型：新型
国别省市：辽宁;21