一种注水井压力波码智能分层注水系统及工艺方法技术方案

本发明专利技术一种注水井压力波码智能分层注水系统及工艺方法，属于油田智能分层注水技术领域，本发明专利技术的注水系统包括：高压流量自控仪，高压流量自控仪一端与注水站连接，高压流量自控仪与注水站之间的管路上还设置有压力变送器一；高压流量自控仪另一端与分层注水管柱连接，高压流量自控仪与分层注水管柱之间的管路上还分别设置有压力变送器二和法兰式电磁阀，并经法兰式电磁阀与排污池连接，分层注水管柱内包含智能配水器。可以做到无需定期下电缆录取分层存储数据，摆脱人工测试作业。

【技术实现步骤摘要】
一种注水井压力波码智能分层注水系统及工艺方法
本专利技术属于油田智能分层注水
，具体涉及一种注水井压力波码智能分层注水系统及工艺方法。
技术介绍
随着油田开发的深入，分注井逐年增多，测调工作量大，配套测调费用逐年升高；测调遇阻频发，导致后期检串、带压作业费用高；受压力波动、地层吸水能力变化等因素影响，检配合格率下降快，难以满足油田精细分层注水需要；同时为进一步提高注水数字化水平，探索分层注水新途径，开展了数字式分注工艺研究与试验，2012-2013年研制了集成孔板流量计的数字式配水器，采用井下无线通讯方式，存在无线通讯状态不稳定和孔板差压流量计易损等问题。2014-2015年通过优化完善，有效提升了无线通讯效果，缓解了流量计损坏问题，试验过程中通讯不稳定及孔板流量计易损问题仍然比较凸显。2015-2017年首创瞬时大功率通讯+电动机械定位的无线通讯技术，集成新型环空式电磁流量计，实现了井下稳定无线通讯及分层流量精准测试；该技术虽然免除了人工测调，但仍需定期下电缆录取分层存储数据，始终没有真正摆脱人工测试作业。
技术实现思路
为此本专利技术的目的在于解决上述现有技术中的缺陷，在地面上建立一个利用采油时井内的注水通道，生成波码并接受井下配水器发出波码的注水井压力波码智能分层注水系统及工艺方法，做到无需定期下电缆录取分层存储数据，摆脱人工测试作业。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种注水井压力波码智能分层注水系统，包括：高压流量自控仪，高压流量自控仪一端与注水站连接，高压流量自控仪另一端与分层注水管柱连接，高压流量自控仪与分层注水管柱之间的管路上还分别设置有压力变送器二和法兰式电磁阀，并经法兰式电磁阀与排污池连接，分层注水管柱内包含智能配水器。还包括地面控制器和数显装置，地面控制器与高压流量自控仪、压力变送器二、法兰式电磁阀和数显装置电连接。所述地面控制器内部集成有无线通讯设备，地面控制器通过所述无线通讯设备与远程中控室通讯连接。所述分层注水管柱包括连接于注水井口的套管保护封隔器，多个智能配水器和位于最下端的井下附件，其中，所述多个智能配水器位于套管保护封隔器和井下附件之间，所述多个智能配水器中两相邻智能配水器之间具有层间封隔器，多个智能配水器通过层间封隔器依次连接，套管保护封隔器一端连接注水井口，另一端连接所述多个智能配水器，所述多个智能配水器底部连接所述井下附件。所述井下附件包括预置工作筒、双作用凡尔、筛管和丝堵，预置工作筒、双作用凡尔、筛管和丝堵依次连接，其中预置工作筒与所述多个智能配水器中最底部的智能配水器连接。所述层间封隔器为Y341可洗井封隔器；套管保护封隔器为Y341双密封封隔器。所述智能配水器内包括工作筒，套接在工作筒内的过流管，以及分别连接在工作筒两端的上接头及下接头，上接头、下接头和过流管共同构成过流腔体，过流管外与工作筒内壁形成环形密封腔体，所述环形密封腔体内固定有测调发码一体化可调水嘴，测调发码一体化可调水嘴包括延伸至上接头内壁处的入水部及延伸至上接头外壁的出水部，测调发码一体化可调水嘴还包括通过驱动机构驱动并用于控制入水部和出水部之间水流量的控流连杆，其中入水部处设置有内压监测传感器，出水部处设置有外压监测传感器，内压监测传感器和外压监测传感器分别与内外压监测单元电连接，内外压监测单元与用于控制控流连杆和驱动机构的控制系统单元电连接，控制系统单元以及驱动控流连杆的驱动机构均与电池组件电连接。还包括水闸门和注水闸门，注水站通过来水闸门与高压流量自控仪连接；所述高压流量自控仪通过注水闸门与所述分层注水管柱连接。所述高压流量自控仪与注水站之间的管路上设置有压力变送器一。一种注水井压力波码智能分层注水工艺方法，其特征在于，注水站通过上游注水管线为整个装置系统提供高压来水，来水阀门上端与压力变送器一、地面控制器连接，其下端与注水站的上游注水管线连接；地面控制器、数显装置、高压流量自控仪构成地面数控系统，其间采用丝扣连接；高压流量自控仪后端分别连接注水闸门、压力变送器二和法兰式电磁阀；法兰式电磁阀后端通外界；注水闸门后端通过注水管线与注水井口连接，注水井口下端通过井下管柱依次连接套管保护封隔器、智能配水器一、层间封隔器、智能配水器二、预置工作筒、双作用凡尔、筛管、丝堵；正常注水过程，整个注水井压力波码智能分层注水装置建立了一个完全密闭的高压系统，高压流量自控仪控制系统来水情况，高压流量自控仪开度增加，系统压力增加，关闭后，注水井系统压力稳定，通过法兰式电磁阀调节控制，降低高压井系统压力，采用反复开关高压流量自控仪及法兰式电磁阀，改变注水井系统压力，实现注水井压力波动，建立密闭系统压力波码的传递，最后建立地面控制器与井下智能配水器之间建立远程通讯及控制功能。本专利技术的有益效果：（1）接受并控制井下分层流量的自动测调，确保分层注水量长期达到分层配注要求，大幅提升分层配注合格率；（2）注水井压力波码智能分层注水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。附图说明图1为本专利技术的整体结构图；图2为本专利技术中智能配水器机械部分示意图；图3为本专利技术中智能配水器电路部分示意图。图中标记为：1、注水站；2、来水闸门；3、压力变送器一；4、地面控制器；5、数显装置；6、高压流量自控仪；7、压力变送器二；8、降压管线；9、法兰式电磁阀；10、排污池；11、注水闸门；12、注水管线；13、注水井口；14、套管保护封隔器；15、智能配水器；16、层间封隔器；17、阀门；18、预置工作筒；19、双作用凡尔；20、筛管；21、丝堵。具体实施方式实施例1一种注水井压力波码智能分层注水系统，包括：高压流量自控仪6，高压流量自控仪6一端与注水站1连接，高压流量自控仪6另一端与分层注水管柱连接，高压流量自控仪6与分层注水管柱之间的管路上还分别设置有压力变送器二7和法兰式电磁阀9，并经法兰式电磁阀9与排污池10连接，分层注水管柱内包含智能配水器15。在本实施例中，如图1所示，本专利技术提供了一种注水井压力波码智能分层注水装置，注水井压力波码智能分层注水装置包括注水站1、高压流量自控仪6、压力变送器二7、法兰式电磁阀9、管线、分层注水管柱；注水站1通过上游注水管线为整个装置系统提供高压来水；高压流量自控仪6的下游，为降压段，高压流量自控仪6下游分别与压力变送器二7、法兰式电磁阀9、分层注水管柱连通，下游的压力变送器二7、法兰式电磁阀9、分层注水管柱处于一个密闭的连通系统中，三者所处压强相同，三者并联；法兰式电磁阀9、高压流量自控仪6、压力变送器二7均与地面控制器4电连接，地面控制器4用于实时监测并控制整个系统，压力变送器二7用于接收下游水压波动，地面控制器4获取压力变送器二7接收到的波动提取出携带的信号信息；法兰式电磁阀9一端连通下游系统，一端接通外界，法兰式电磁阀9通过地面控制器4控制，地面控制器4发送信号时，地面控制器4通过控制电磁阀的瞬间开合，使下游系统内稳压的内部水压产生压力波动，以此产生压力波码，产生出的压力波码通过下游内部水为介质，传输至分层注水管柱内，被智能配水器15接收。实施例2在实施例1的基础上，还包括地面控制器4和数显装置5，地面控制器4与高压流量自控仪6、压力变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，包括：高压流量自控仪（6），高压流量自控仪（6）一端与注水站（1）连接，高压流量自控仪（6）另一端与分层注水管柱连接，高压流量自控仪（6）与分层注水管柱之间的管路上还分别设置有压力变送器二（7）和法兰式电磁阀（9），并经法兰式电磁阀（9）与排污池（10）连接，分层注水管柱内包含智能配水器（15）。

【技术特征摘要】
1.一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，包括：高压流量自控仪（6），高压流量自控仪（6）一端与注水站（1）连接，高压流量自控仪（6）另一端与分层注水管柱连接，高压流量自控仪（6）与分层注水管柱之间的管路上还分别设置有压力变送器二（7）和法兰式电磁阀（9），并经法兰式电磁阀（9）与排污池（10）连接，分层注水管柱内包含智能配水器（15）。2.如权利要求1所述一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，还包括地面控制器（4）和数显装置（5），地面控制器（4）与高压流量自控仪（6）、压力变送器二（7）、法兰式电磁阀（9）和数显装置（5）电连接。3.如权利要求2所述一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，所述地面控制器（4）内部集成有无线通讯设备，地面控制器（4）通过所述无线通讯设备与远程中控室通讯连接。4.如权利要求1所述一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，所述分层注水管柱包括连接于注水井口（13）的套管保护封隔器（14），多个智能配水器（15）和位于最下端的井下附件，其中，所述多个智能配水器（15）位于套管保护封隔器（14）和井下附件之间，所述多个智能配水器（15）中两相邻智能配水器（15）之间具有层间封隔器（16），多个智能配水器（15）通过层间封隔器（16）依次连接，套管保护封隔器（14）一端连接注水井口（13），另一端连接所述多个智能配水器（15），所述多个智能配水器（15）底部连接所述井下附件。5.如权利要求4所述一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，所述井下附件包括预置工作筒（18）、双作用凡尔（19）、筛管（20）和丝堵（21），预置工作筒（18）、双作用凡尔（19）、筛管（20）和丝堵（21）依次连接，其中预置工作筒（18）与所述多个智能配水器（15）中最底部的智能配水器（15）连接。6.如权利要求5所述一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，所述层间封隔器（16）为Y341可洗井封隔器；套管保护封隔器（14）为Y341双密封封隔器。7.如权利要求1所述一种注水井压力波码智能分层注水系统，其特征在于，所述智能配水器内包括工作筒（38），套接在工作筒（38）内的过流管（36），以及分别连接在工作筒（38）两端的上接头（31）及下接头（39），上接头（31）、下接头（39）和过流管（36）共同构成过流腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡改星，陆红军，姚斌，姬振宁，于九政，杨玲智，毕福伟，王子建，刘延青，王勇，
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