無線通訊式注水井分層配注器及注水井無纜配注系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田注水井配注技術(shù)領(lǐng)域，涉及油田注水、液體流量測(cè)控、系統(tǒng)行為遙控、信息存儲(chǔ)和通訊、高壓密封等技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步，深井、超深井、斜井、水平井所占的比例越來越大。由于受到如生產(chǎn)狀況、操作成本、作業(yè)周期等各種因素的限制，傳統(tǒng)鋼絲投撈、偏心測(cè)調(diào)配水工藝技術(shù)越來越不能滿足分層注水的工作需要。采用注水井分層配注技術(shù)，能有效的改善注水開發(fā)效果。研究多層配注方案，開發(fā)注水井分層配注產(chǎn)品，可以為進(jìn)一步選擇合理，高效的采油工藝措施提供依據(jù)。
[0003]傳統(tǒng)配水器中的供電系統(tǒng)及通訊方式需要通過鋼鎧電纜連接才能實(shí)現(xiàn)，而由于井下壓力的作用，該電纜的密封可靠性很難保障，由于鋼鎧電纜強(qiáng)度有限，鋼鎧電纜很難滿足深井、斜井、水平井等特殊井的起井、下井要求，且傳統(tǒng)的配水器投撈工藝也存在著較大的局限性，必須井口泄壓才可以作業(yè)，不僅耗費(fèi)人力財(cái)力，且環(huán)境也會(huì)受到嚴(yán)重的破壞。
[0004]配注水量的準(zhǔn)確性直接影響了注水效果的好壞，因此開發(fā)研究針對(duì)高精度，高可靠性的井下配注系統(tǒng)是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)配水器需要利用供電及鋼鎧電纜與地面聯(lián)系、鋼鎧電纜無法滿足深井、斜井、水平井等的分層配注問題，提出了無線通訊式注水井分層配注器及注水井無纜配注系統(tǒng)。
[0006]為了克服常規(guī)配水器的不足，本發(fā)明提出一種無需利用供電及通訊電纜與地面直接聯(lián)系，置于井下的配注器可以直接完成注水調(diào)配功能，并能根據(jù)地面指令改變井下各層的配注量。不但可以滿足常規(guī)直井注水調(diào)配的要求，同時(shí)可解決深井、斜井、水平井的分層注水調(diào)配難題。
[0007]注水井無纜配注系統(tǒng)能夠直接測(cè)量井下流量，實(shí)現(xiàn)對(duì)注水井下流量的直接實(shí)時(shí)檢測(cè)，準(zhǔn)確反映井下液體流量的狀況，并自動(dòng)完成必要的調(diào)控。系統(tǒng)耐用性強(qiáng)，適合各種復(fù)雜的井下工況。
[0008]無線通訊式注水井分層配注器，它包括油管接頭體1、過渡腔體2、中心體3、壓力傳感器單元4、上連接體5、下連接體6、無線通信單元Cl、供電單元C2、驅(qū)動(dòng)單元C3、流量調(diào)節(jié)單元C4、流量監(jiān)測(cè)單元C5和測(cè)試短接C6 ；
[0009]油管接頭體I與中心體3通過螺紋連接；過渡腔體2、中心體3、壓力傳感器單元4、上連接體5和下連接體6從上至下依次插接設(shè)置；
[0010]無線通信單元Cl位于過渡腔體2內(nèi)部；供電單元C2插接在中心體3和壓力傳感器單元4腔體之間；驅(qū)動(dòng)單元C3位于壓力傳感器單元4腔體內(nèi)部；流量調(diào)節(jié)單元C4和流量監(jiān)測(cè)單元C5均位于上連接體5內(nèi)部；測(cè)試短接C6設(shè)置于內(nèi)部腔體內(nèi)，測(cè)試短接C6內(nèi)設(shè)置有無線通訊模塊，該無線通訊模塊用于與無線通信單元Cl實(shí)現(xiàn)無線通訊；
[0011]壓力傳感器單元4用于采集所在地層深度的壓力信號(hào)，壓力傳感器單元4的壓力信號(hào)輸出端連接地面控制器的輸入端；地面控制器通過電纜連接測(cè)試短接C6的一端；測(cè)試短接C6與無線通信單元Cl實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)傳輸；無線通信單元Cl的信號(hào)輸出端連接供電單元C2的信號(hào)輸入端；供電單元C2的供電信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)單元C3、流量調(diào)節(jié)單元C4和流量監(jiān)測(cè)單元C5的供電信號(hào)輸入端；驅(qū)動(dòng)單元C3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端同時(shí)連接流量調(diào)節(jié)單元C4和流量監(jiān)測(cè)單元C5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端。
[0012]油管接頭體1、過渡腔體2、中心體3、壓力傳感器單元4、上連接體5和下連接體6中任意相鄰兩個(gè)接觸面之間均通過O型密封圈軸向密封。
[0013]供電單元C2的兩端通過O型密封圈與中心體3和壓力傳感器4隔離。
[0014]油管接頭體1、過渡腔體2、中心體3、壓力傳感器單元4、上連接體5和下連接體6從上至下依次插接設(shè)置的總長度< 1.8米。
[0015]注水井無纜配注系統(tǒng)，它包括地面控制器7、N個(gè)無線通訊式注水井分層配注器、M個(gè)封隔器8和油管9 ;N和M為正整數(shù)；
[0016]N個(gè)無線通訊式注水井分層配注器通過M個(gè)封隔器8從上至下依次間隔密封連接，最下方的無線通訊式注水井分層配注器底部設(shè)置有絲堵；最上方的封隔器8通過油管9與地面的井口連通；
[0017]地面控制器7的控制信號(hào)輸出端通過電纜與無線通訊式注水井分層配注器內(nèi)的測(cè)試短接C6的控制信號(hào)輸入端連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試短接C6的上下運(yùn)動(dòng)控制。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明能夠定時(shí)監(jiān)測(cè)并存儲(chǔ)井下液體流動(dòng)數(shù)據(jù)，無需地面供電及通訊電纜，不存在電纜密封問題，直接置于井下的配水器可以自動(dòng)完成注水調(diào)配功能，并能從地面遙控改變井下各層的目標(biāo)配注量，且調(diào)配過程中無需起下任何井下工具，施工安全性高，滿足了深井、斜井、水平井等的分層配注問題。本發(fā)明還適用于其他場(chǎng)合的分層配注。
【附圖說明】
[0019]圖1為實(shí)施方式一所述的無線通訊式注水井分層配注器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為實(shí)施方式五所述的注水井無纜配注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]【具體實(shí)施方式】一、參照?qǐng)D1具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的無線通訊式注水井分層配注器，它包括油管接頭體1、過渡腔體2、中心體3、壓力傳感器單元4、上連接體5、下連接體6、無線通信單元Cl、供電單元C2、驅(qū)動(dòng)單元C3、流量調(diào)節(jié)單元C4、流量監(jiān)測(cè)單元C5和測(cè)試短接C6 ；
[0022]油管接頭體I與中心體3通過螺紋連接；過渡腔體2、中心體3、壓力傳感器單元4、上連接體5和下連接體6從上至下依次插接設(shè)置；
[0023]無線通信單元Cl位于過渡腔體2內(nèi)部；供電單元C2插接在中心體3和壓力傳感器單元4腔體之間；驅(qū)動(dòng)單元C3位于壓力傳感器單元4腔體內(nèi)部；流量調(diào)節(jié)單元C4和流量監(jiān)測(cè)單元C5均位于上連接體5內(nèi)部；測(cè)試短接C6設(shè)置于內(nèi)部腔體內(nèi)，測(cè)試短接C6內(nèi)設(shè)置有無線通訊模塊，該無線通訊模塊用于與無線通信單元Cl實(shí)現(xiàn)無線通訊；
[0024]壓力傳感器單元4用于采集所在地層深度的壓力信號(hào)，壓力傳感器單元4的壓力信號(hào)輸出端連接地面控制器的輸入端；地面控制器通過電纜連接測(cè)試短接C6的一端；測(cè)試短接C6與無線通信單元Cl實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)傳輸；無線通信單元Cl的信號(hào)輸出端連接供電單元C2的信號(hào)輸入端；供電單元C2的供電信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)單元C3、流量調(diào)節(jié)單元C4和流量監(jiān)測(cè)單元C5的供電信號(hào)輸入端；驅(qū)動(dòng)單元C3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端同時(shí)連接流量調(diào)節(jié)單元C4和流量監(jiān)測(cè)單元C5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端。
[0025]本實(shí)施方式中，壓力傳感器單元4將地下不同深度的壓力信號(hào)傳送至地面控制器，地面控制器通過電纜將測(cè)試短接C6下放至地下目標(biāo)層的配注器處，同時(shí)，地面控制器發(fā)出相應(yīng)的改變配注器內(nèi)流量的指令，該指令以載波信號(hào)的方式傳輸，該指令通過測(cè)試短接中的無線通訊模塊將控制指令傳送至無線通信單元Cl，無線通訊單元Cl收到相應(yīng)的信號(hào)后，結(jié)束其自身的休眠模式，進(jìn)入測(cè)調(diào)模式，即無線通訊單元Cl向供電單元C2發(fā)送供電指令，此時(shí)供電單元C2工作，驅(qū)動(dòng)單元C3驅(qū)動(dòng)流量調(diào)節(jié)單元C4和流量監(jiān)測(cè)單元C5工作，通過流量調(diào)節(jié)單元C4和流量檢測(cè)單元C5調(diào)節(jié)需要配注物質(zhì)的流量的多少。壓力傳感器單元4實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)層配注處的壓力，并將該壓力信號(hào)實(shí)時(shí)傳送給地面控制器，地面控制器根據(jù)壓力傳感器單元4實(shí)時(shí)傳送的壓力信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)地下目標(biāo)層所需配注物質(zhì)的流量。
[0026]本實(shí)施方式中的無線通訊式注水井分層配注器的最大特點(diǎn)采用無線通訊的方式實(shí)現(xiàn)通訊，而不是采用傳統(tǒng)的鋼鎧電纜進(jìn)行通訊，因而徹底回避了與鋼鎧電纜使用相關(guān)的密封等問題。本發(fā)明還設(shè)計(jì)了投放式的測(cè)試短接，可通過地