專利名稱：油田注水井配注量自動調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于油田注水井配注量的自動調(diào)節(jié)裝置，屬于油田注水井配注量自動調(diào)節(jié)控制技術領域。
背景技術：
油田采油到了中后期，大量采用注水驅(qū)油技術。由于一口水井需同時向多個油層注水，為了達到最佳效果，必須對不同油層進行定量注水。目前在現(xiàn)有技術中，油田主要是采用偏心注水的方法，該方法將高壓水從上面注入，經(jīng)過一級配水器時，一部分水通過預先放入配水器中堵塞器后從配水器的偏心孔注入油層，另一部分繼續(xù)向下經(jīng)其余配水器和堵塞器后注入別的油層。由于現(xiàn)有技術中堵塞器上的水嘴的孔徑都為定值，所以當需要改變某層的配注量時，必須先打撈出該層的堵塞器，更換其上合適孔徑的水嘴后，再將堵塞器投放到原來的位置。這種方法的最大缺點是工作量大。特別是當調(diào)節(jié)層數(shù)增加時，打撈和投放堵塞器的次數(shù)也成倍增加，因此大大增大了操作者的勞動強度和降低了工作效率。為解決這一問題，有人曾提出了一個″油田注水井電控分層注水、調(diào)水方法″的技術方案，該方法雖然可以解決一些問題，但是需要對油田現(xiàn)有的注水井結(jié)構(gòu)進行改造。由于改造一口井需要花費數(shù)十萬到上百萬元的人民幣，而通常一個采油廠有上千口注水井，因而如果全面推廣該技術，所需的改造費用將是個天文數(shù)字。因此，現(xiàn)有的油田注水井配注量的調(diào)節(jié)方法還是不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種能夠在維持油田注水井現(xiàn)有管柱結(jié)構(gòu)不變的情況下、實現(xiàn)不投撈堵塞器即可調(diào)節(jié)各層配注量的、使用方便、比較經(jīng)濟的油田注水井配注量自動調(diào)節(jié)裝置，以達到降低勞動強度、提高工作效率、節(jié)約測試成本的目的，從而克服現(xiàn)有技術的不足。
本實用新型是這樣構(gòu)成的它包括扶正器(11)和投撈控制器(12)，扶正器(11)和投撈控制器(12)分別連接在一個柱形殼體(9)的兩端，在柱形殼體(9)內(nèi)裝有電機(5)、流量計(6)以及單片機(7)和電機驅(qū)動電路(8)，在殼體(9)上還安裝有一個活動式動力輸出軸(10)，流量計(6)輸出信號到單片機(7)的信號輸入端，單片機(7)輸出信號到電機驅(qū)動電路(8)，電機驅(qū)動電路(8)輸出信號到電機(5)控制其運轉(zhuǎn)，電機(5)與動力輸出軸(10)連接并帶動其轉(zhuǎn)動；在動力輸出軸(10)的前端設有能與安裝在油田注水井偏心配水器(13)中的堵塞器(1)上的傳動軸(4)連接的內(nèi)多邊形插孔k。
由于采用了上述技術方案，本實用新型將單片機(7)及電機驅(qū)動電路(8)、電機(5)、動力輸出軸(10)、與安裝在油田注水井偏心配水器(13)中的堵塞器(1)上的傳動軸(4)和安裝在堵塞器(1)上由傳動軸(4)驅(qū)動其閥芯(3)的可調(diào)式閥門水嘴、以及流量計(6)共同組成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過改變堵塞器(1)中水嘴閥口的大小來實現(xiàn)分層配注量的自動調(diào)節(jié)。堵塞器(1)的可調(diào)式閥門水嘴由閥體(2)和活動閥芯(3)組成。使用本實用新型時，先通過單片機(7)設定好所需要的配水層的流量期望值，然后將本實用新型放進油田注水井的偏心配水器(13)中，使其動力輸出軸(10)插套在預先安裝在偏心配水器(13)中的堵塞器(1)上的傳動軸(4)上，使其能夠帶動傳動軸(4)轉(zhuǎn)動，當油田注水井的偏心配水器(13)中有高壓水流過堵塞器(1)的可調(diào)式閥門水嘴時，流量計(6)檢測到實際流量值，并將檢測到的流量值信號送到單片機(7)，通過單片機(7)對流量期望值和流量測試值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制電機(5)轉(zhuǎn)動，電機(5)轉(zhuǎn)動而帶動動力輸出軸(10)和傳動軸(4)運動，從而使堵塞器(1)的水嘴閥口尺寸發(fā)生變化，進而導致實際流量變化；流量計(6)再測試改變后的流量并通過單片機(7)進行比較及調(diào)節(jié)，直到比較結(jié)果滿足精度要求后停止調(diào)節(jié)，這樣，該注水層測調(diào)完畢；然后再將本實用新型上提，使其動力輸出軸(10)與堵塞器(1)上的傳動軸(4)分離，再將其與上一層的堵塞器對接后，用上述方法對其配注量進行調(diào)節(jié)。本實用新型一次下井可以對多個配水層的堵塞器的水嘴閥口大小進行調(diào)節(jié)。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比首先，從調(diào)水方式上用電動調(diào)水代替以往的機械投撈調(diào)水方式，并且一次下井可以對多個配水層進行調(diào)節(jié)。解決了機械投撈水嘴易發(fā)生掉卡事故、井下調(diào)配水嘴十分困難、調(diào)水準確性差、需頻繁下井等問題，提高了調(diào)水的準確性和調(diào)水效率。其次，使用本實用新型不必對原有的注水井進行任何改造，大大節(jié)省了改造費用。因此，本實用新型具能夠在維持油田注水井現(xiàn)有管柱結(jié)構(gòu)不變的情況下實現(xiàn)不投撈堵塞器即可調(diào)節(jié)各層配注量的優(yōu)點，以及還具有使用方便、運行成本低廉、大大降低勞動強度、提高工作效率、節(jié)約測試成本的優(yōu)點。


附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型閉環(huán)控制的邏輯框圖；附圖3為本實用新型的實施例所采用的單片機及電機驅(qū)動電路示意圖，圖中E表示供電電源；附圖4為本實用新型放入油田注水井的偏心配水器中時其動力傳動軸與堵塞器的傳動軸連接時的工作示意圖，圖中的箭頭表示高壓注水的流動方向。
具體實施方式
本實用新型的實施例在本實施例中，流量計(6)采用現(xiàn)有技術中市場上出售的CLJC型存儲式超聲流量計，測試流量時，先將流量計放到需測試的配水器下面，測試油管中的總流量，再將流量計提到需測試的配水器上面，測試油管中的總流量，由流量計自動將兩次的測量結(jié)果相減，得到通過堵塞器可調(diào)式閥門水嘴的注水流量；電機(5)采用市場上出售的型號為EC22型的伺服電機，在該種型號的電機上自帶有電機驅(qū)動電路(8)的集成電路模塊，其控制信號為TTL電平；單片機(7)采用市場上出售的型號為AT89C2051的單片機，控制電路還帶有型號為MAX667的電源模塊，其中AT89C2051為整個電路的核心，負責接收流量計的流量測試值并與流量期望值進行對比，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號，控制電機兩個控制端的狀態(tài)，使電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，MAX667為穩(wěn)壓源，負責給數(shù)字電路部分提供電源，當電源電壓低于10V時，還可以向單片機(7)發(fā)送中斷信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的欠壓保護，扶正器(11)和投撈控制器(12)可直接采用現(xiàn)有技術中市場上出售的成品進行組裝，制作時，將扶正器(11)和投撈控制器(12)分別同定連接在柱形殼體(9)的兩端，在柱形殼體(9)內(nèi)安裝上電機(5)、流量計(6)以及單片機(7)和電機驅(qū)動電路(8)，在殼體(9)上再安裝一個可以收攏和彈出的動力輸出軸(10)，并使動力輸出軸(10)與電機(5)的轉(zhuǎn)軸連接，動力輸出軸(10)的結(jié)構(gòu)可采用現(xiàn)有技術中萬向節(jié)軸的結(jié)構(gòu)，動力輸出軸(10)的收攏及彈出結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有投撈器的結(jié)構(gòu)相同，將流量計(6)的輸出信號連接到單片機(7)的信號輸入端，將單片機(7)的輸出信號連接到電機驅(qū)動電路(8)，將電機驅(qū)動電路(8)的輸出信號連接到電機(5)控制其運轉(zhuǎn)，電機(5)與動力輸出軸(10)連接并帶動其轉(zhuǎn)動；在制作動力輸出軸(10)時，在其前端制作出一個能與安裝在油田注水井偏心配水器(13)中的堵塞器(1)上的傳動軸(4)插接連接的內(nèi)多邊形插孔k即成。
權利要求1.一種油田注水井配注量自動調(diào)節(jié)裝置，它包括扶正器(11)和投撈控制器(12)，其特征在于扶正器(11)和投撈控制器(12)分別連接在一個柱形殼體(9)的兩端，在柱形殼體(9)內(nèi)裝有電機(5)、流量計(6)以及單片機(7)和電機驅(qū)動電路(8)，在殼體(9)上還安裝有一個活動式動力輸出軸(10)，流量計(6)輸出信號到單片機(7)的信號輸入端，單片機(7)輸出信號到電機驅(qū)動電路(8)，電機驅(qū)動電路(8)輸出信號到電機(5)控制其運轉(zhuǎn)，電機(5)與動力輸出軸(10)連接并帶動其轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權利要求1所述的油田注水井配注量自動調(diào)節(jié)裝置，其特征在于在動力輸出軸(10)的前端設有能與安裝在油田注水井偏心配水器(13)中的堵塞器(1)上的傳動軸(4)連接的內(nèi)多邊形插孔k。
專利摘要本實用新型公開了一種油田注水井配注量自動調(diào)節(jié)裝置，它將扶正器和投撈控制器分別連接在一個柱形殼體的兩端，在柱形殼體內(nèi)裝有電機、流量計以及單片機和電機驅(qū)動電路，在殼體上還安裝有一個活動式動力輸出軸，流量計輸出信號到單片機的信號輸入端，單片機輸出信號到電機驅(qū)動電路，電機驅(qū)動電路輸出信號到電機控制其運轉(zhuǎn)，電機與動力輸出軸連接并帶動其轉(zhuǎn)動。本實用新型具能夠在維持油田注水井現(xiàn)有管柱結(jié)構(gòu)不變的情況下實現(xiàn)不投撈堵塞器即可自動調(diào)節(jié)各層配注量的優(yōu)點，以及還具有使用方便、運行成本低廉、大大降低勞動強度、提高工作效率、節(jié)約測試成本的優(yōu)點。
文檔編號E21B43/20GK2653126SQ0325286
公開日2004年11月3日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權日2003年9月19日
發(fā)明者張鑒明, 徐仲英, 龐云偉, 林濤, 謝泰平, 楊洪亮, 曾鴻遜 申請人:貴州航天凱山石油儀器有限公司