【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油田开发，尤其涉及无缆自动分层调控智能配水器。
技术介绍
1、随着油田老区含水不断上升，注采关系日益复杂，精细分注及油藏动态分析需求日益增加，受压力波动、地层吸水能力变化等因素影响分注合格率下降快，使测调工作量及支撑油藏动态分析的注水生产数据量成倍增加，常规分注已无法满足生产需求，需要规模应用高效测调的智能分注技术。目前应用的智能分注技术依靠智能配水器通过缆控或波码通信的方式远程调控及监测分层注水量，解决了常规分注投捞测调工作量大的问题，但是智能配水器都固定串联在油管上，下井后一旦出现电缆断路、电路板故障、电池电量耗尽、水嘴堵塞等问题，必须进行检管作业。近年来，出现了一种可投捞波码通讯智能配水器(专利号202010685507.0)，采用压力波或流量波与地面控制器双向通讯，进行流量调节、数据采集等，并且可投捞，以更换电池或检修。但是一个智能配水器只能控制一层，各层之间不能相互通讯，多层分注调配时各层相互干扰，而各层注水动态变化无法相互反馈，依赖地面人工识别及干预调配，无法实现高效自动化智能测配；同时，井下各层智能配水器向地面通讯时需要通过分别开、关各自水嘴的方式产生压力波或流量波信号，将各自信息传递到地面后再恢复水嘴到原来开度，这样通讯效率低，水嘴开度误差还会使调好的配注量失真、需要反复重新测调；且在一些低渗透注水层中由于不能建立有效压力波或流量波信号，导致无法测配、无法与地面通讯。
技术实现思路
1、本专利技术提出的一种无缆自动分层调控智能配水器，通过压力脉冲信号实
2、本专利技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
3、无缆自动分层调控智能配水器，包括主体套筒及中心管，所述主体套筒的一端固定连接控制与通讯机构，另一端固定连接导向头，所述主体套筒内部固定安装配水监测机构壳体，所述配水监测机构壳体内安装若干组配水监测机构，所述主体套筒位于所述中心管内，且与所述中心管部分密封接触，所述中心管外壁上安装反洗井机构及坐封机构。
4、进一步的，所述控制与通讯机构的一端还连接投捞机构，所述投捞机构能辅助投捞仪器将主体套筒及控制与通讯机构打捞上井，或，所述投捞机构能将主体套筒及控制与通讯机构投送到所述中心管内，且与所述中心管部分密封接触。
5、进一步的，所述控制与通讯机构包括电池仓、电池组、主控压力传感器、保护钢套、主控转动阀、主控固定阀，其中电池仓与投捞机构螺纹密封连接，电池组密封在电池仓内；主控压力传感器的两端分别与电池仓、保护钢套密封固定连接，并通过电源信号线与电池组电连接获得电力，主控压力传感器还与主控电路板电连接，将识别的压力信号转换为电信号向主控电路板发送；保护钢套内密封安装有主控电路板、主控电动机，主控电动机通过主控传递轴与主控转动阀连接，主控转动阀、主控固定阀上均对称开有扇形或圆形过流孔道，端面密封配合组成密闭可调水嘴结构，使得主控转动阀、主控固定阀上的过流通道联通形成主出液口，而主控固定阀固定在保护钢套内壁上，保护钢套侧壁上设有主进液口，通过主控电动机带动主控传递轴控制主控转动阀转动，当主控转动阀上两个扇形或圆形过流孔道转动到与主控固定阀上两个扇形或圆形过流孔道逐渐重合时，水嘴逐渐开大，主进液口与主出液口连通；当主控转动阀上两个扇形或圆形过流孔道转动到与主控固定阀上非孔道面完全重合时，水嘴关闭，主进液口与主出液口不连通。
6、进一步的，所述配水监测机构包括配水监测机构壳体，所述配水监测机构壳体内安装控制电机、进水口压力传感器、转动阀、固定阀、出口压力温度传感器，控制电机通过传递轴与转动阀连接，并控制转动阀转动；转动阀、固定阀上开有扇形或圆形过流孔道，端面密封配合组成密闭可调水嘴；固定阀与配水监测机构壳体固连，进液口位于配水监测机构壳体上，出液口贯通连接配水监测机构壳体与主体套筒，当转动阀、固定阀上的过流通道联通时，进液口能通过过流通道与出液口联通；当转动阀上两个扇形或圆形过流孔道转动到与固定阀上非孔道面完全重合时，水嘴关闭，进液口、出液口不连通；进水口压力传感器安装在进液口处，并将监测到的密闭可调水嘴嘴前压力转化为电信号传送给主控电路板；出口压力温度传感器安装在过流通道后，并将监测到的密闭可调水嘴嘴后压力和温度转化为电信号传送给主控电路板。
7、进一步的，所述反洗井机构包括弹簧、洗井控制活塞、反洗井外壳体，反洗井外壳体一端与中心管固定密封连接，洗井控制活塞密封安装在反洗井外壳体与中心管之间，所述弹簧被洗井控制活塞限位安装在反洗井外壳体内部，所述反洗井外壳体另一端与密封胶筒固定连接，所述洗井控制活塞的一端固定安装洗井密封橡胶件，所述反洗井外壳体上设有洗井进液口，在非洗井状态下，洗井密封橡胶件与密封胶筒紧密接触，洗井液不能通过洗井进液口进入洗井通道；弹簧安装处的中心管上设有平衡压力孔。
8、进一步的，所述坐封机构包括坐封轴套、锁环、解封剪钉、锁环套、坐封活塞、连接体、坐封外壳体，坐封外壳体安装在中心管外侧，且其两端分别与坐封轴套、坐封活塞固定连接，所述坐封轴套与密封胶筒固定连接，所述坐封活塞与中心管密封接触，并与连接体固定连接，所述连接体与下接头通过坐封剪钉连接，所述下接头与中心管固定连接，解封剪钉一端与中心管固定连接，锁环套固定在坐封外壳体内壁上，锁环固定在外层中心管的一端，所述外层中心管位于密封胶筒内壁，且与中心管之间形成所述的洗井通道，所述解封剪钉面向所述锁环侧形成锥形结构，所述中心管上设有坐封进液孔，液体通过坐封进液孔能推动坐封活塞移动，实现密封胶筒的坐封。
9、进一步的，所述中心管的内壁上设有若干密封面，主体套筒的外壁上设有若干密封台阶，所述密封面与密封台阶一一配合形成密封结构。
10、进一步的，所述中心管的内壁上设有与外界联通的注入口，所述注入口与出液口联通，且两者位于相邻的两个密封结构之间，使得配水监测机构调配的液体通过注入口注入特定的油层。
11、进一步的，所述导向头端部设有与外界联通的底部注液口，使得位于最末端的配水监测机构调配的液体通过底部注液口注入特定的油层。
12、进一步的，所述投捞机构包括投捞杆、卡位弹簧、凸轮、下连接头，所述卡位弹簧卡在所述下连接头内，且投捞杆被卡位弹簧限位在下连接头内，凸轮位于下连接头内部，在所述投捞杆作用下所述凸轮只能顺时针方向转动，保证凸轮在下井过程中不遇卡，且所述配水器在工作时，所述凸轮卡在提升短接内壁的定位卡槽内，所述提升短接一端与中心管固定连接。
13、本专利技术的优点和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：包括主体套筒(5)及中心管(104)，所述主体套筒(5)的一端固定连接控制与通讯机构(2)，另一端固定连接导向头(35)，所述主体套筒(5)内部固定安装配水监测机构壳体，所述配水监测机构壳体内安装若干组配水监测机构，所述主体套筒(5)位于所述中心管(104)内，且与所述中心管(104)部分密封接触，所述中心管(104)外壁上安装反洗井机构(20)及坐封机构(30)。
2.根据权利要求1所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述控制与通讯机构(2)的一端还连接投捞机构(1)，所述投捞机构(1)能辅助投捞仪器将主体套筒(5)及控制与通讯机构(2)打捞上井，或，所述投捞机构(1)能将主体套筒(5)及控制与通讯机构(2)投送到所述中心管(104)内，且与所述中心管(104)部分密封接触。
3.根据权利要求1所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述控制与通讯机构(2)包括电池仓(21)、电池组(22)、主控压力传感器(23)、保护钢套(26)、主控转动阀(211)、主控固定阀(212)，其中电池仓(21)
4.根据权利要求3所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述配水监测机构包括配水监测机构壳体，所述配水监测机构壳体内安装控制电机(61)、进水口压力传感器(64)、转动阀(65)、固定阀(66)、出口压力温度传感器(68)，控制电机(61)通过传递轴(62)与转动阀(65)连接，并控制转动阀(65)转动；转动阀(65)、固定阀(66)上开有扇形或圆形过流孔道，端面密封配合组成密闭可调水嘴；固定阀(66)与配水监测机构壳体固连，进液口(63)位于配水监测机构壳体上，出液口(67)贯通连接配水监测机构壳体与主体套筒(5)，当转动阀(65)、固定阀(66)上的过流通道联通时，进液口(63)能通过过流通道与出液口(67)联通；当转动阀(65)上两个扇形或圆形过流孔道转动到与固定阀(66)上非孔道面完全重合时，水嘴关闭，进液口(63)、出液口(67)不连通；进水口压力传感器(64)安装在进液口(63)处，并将监测到的密闭可调水嘴嘴前压力转化为电信号传送给主控电路板(25)；出口压力温度传感器(68)安装在过流通道后，并将监测到的密闭可调水嘴嘴后压力和温度转化为电信号传送给主控电路板(25)。
5.根据权利要求4所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述反洗井机构(20)包括弹簧(201)、洗井控制活塞(203)、反洗井外壳体(207)，反洗井外壳体(207)一端与中心管(104)固定密封连接，洗井控制活塞(203)密封安装在反洗井外壳体(207)与中心管(104)之间，所述弹簧(201)被洗井控制活塞(203)限位安装在反洗井外壳体(207)内部，所述反洗井外壳体(207)另一端与密封胶筒(107)固定连接，所述洗井控制活塞(203)的一端固定安装洗井密封橡胶件(204)，所述反洗井外壳体(207)上设有洗井进液口(205)，在非洗井状态下，洗井密封橡胶件(204)与密封胶筒(107)紧密接触，洗井液不能通过洗井进液口(205)进入洗井通道(206)；弹簧安装处的中心管上设有平衡压力孔(202)。
6.根据权利要求5所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述坐封机构(30)包括坐封轴套(301)、锁...
【技术特征摘要】
1.无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：包括主体套筒(5)及中心管(104)，所述主体套筒(5)的一端固定连接控制与通讯机构(2)，另一端固定连接导向头(35)，所述主体套筒(5)内部固定安装配水监测机构壳体，所述配水监测机构壳体内安装若干组配水监测机构，所述主体套筒(5)位于所述中心管(104)内，且与所述中心管(104)部分密封接触，所述中心管(104)外壁上安装反洗井机构(20)及坐封机构(30)。
2.根据权利要求1所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述控制与通讯机构(2)的一端还连接投捞机构(1)，所述投捞机构(1)能辅助投捞仪器将主体套筒(5)及控制与通讯机构(2)打捞上井，或，所述投捞机构(1)能将主体套筒(5)及控制与通讯机构(2)投送到所述中心管(104)内，且与所述中心管(104)部分密封接触。
3.根据权利要求1所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述控制与通讯机构(2)包括电池仓(21)、电池组(22)、主控压力传感器(23)、保护钢套(26)、主控转动阀(211)、主控固定阀(212)，其中电池仓(21)与投捞机构(1)螺纹密封连接，电池组(22)密封在电池仓(21)内；主控压力传感器(23)的两端分别与电池仓(21)、保护钢套(26)密封固定连接，并通过电源信号线(24)与电池组电连接获得电力，主控压力传感器(23)还与主控电路板(25)电连接，将识别的压力信号转换为电信号向主控电路板(25)发送；保护钢套(26)内密封安装有主控电路板(25)、主控电动机(27)，主控电动机(27)通过主控传递轴(28)与主控转动阀(211)连接，主控转动阀(211)、主控固定阀(212)上均对称开有扇形或圆形过流孔道，端面密封配合组成密闭可调水嘴结构，使得主控转动阀(211)、主控固定阀(212)上的过流通道联通形成主出液口(213)，而主控固定阀(212)固定在保护钢套(26)内壁上，保护钢套(26)侧壁上设有主进液口(29)，通过主控电动机(27)带动主控传递轴(28)控制主控转动阀(211)转动，当主控转动阀(211)上两个扇形或圆形过流孔道转动到与主控固定阀(212)上两个扇形或圆形过流孔道逐渐重合时，水嘴逐渐开大，主进液口(29)与主出液口(213)连通；当主控转动阀(211)上两个扇形或圆形过流孔道转动到与主控固定阀(212)上非孔道面完全重合时，水嘴关闭，主进液口(29)与主出液口(213)不连通。
4.根据权利要求3所述的无缆自动分层调控智能配水器，其特征在于：所述配水监测机构包括配水监测机构壳体，所述配水监测机构壳体内安装控制电机(61)、进水口压力传感器(64)、转动阀(65)、固定阀(66)、出口压力温度传感器(68)，控制电机(61)通过传递轴(62)与转动阀(65)连接，并控制转动阀(65)转动；转动阀(65)、固定阀(66)上开有扇形或圆形过流孔道，端面密封配合组成密闭可调水嘴；固定阀(66)与配水监测机构壳体固连，进液口(63)位于配水监测机构壳体上，出液口(67)贯通连接配水监测机构壳体与主体套筒(5)，当转动阀(65)、固定阀(66)上的过流通道联通时，进液口(63)能通过过流通道与出液口(67)联通；当转动阀(65)上两个扇形或圆形过流孔道转动到与固定阀(66)上非孔道面完全重合时，水嘴关闭，进液口(63)、出液口(67)不连通；进水口压力传感器(64)安装在进液口(63)处，并将监测到的密闭可调水嘴嘴前...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨天成，张高峰，张宏伟，郭群，胡金铜，王文韬，舒畅，张秀梅，韩增辉，
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：
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