專利名稱：注水井井下水聲智能控制調測系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及油田采油領域中注水井所用的注水測試系統，尤其是 注水井井下水聲智能控制調測系統。
背景技術：
隨著油田的開發，地層壓力遞減，為了保持地層壓力，油田普 遍采用注水系統提高地層的壓力，從而提高采收率。目前油田分層注水一直沿用常規665型分層配水管柱及其配套測調系統，從配水管柱 看，無法在這種管柱上同時實現常規遞減法測調和壓力水量的單層測 調，管柱功能單一；從調測系統上看，該技術采用投撈配水堵塞器， 更換其中的配水嘴大小來實現分層流量的調配，由于配水嘴按級別劃 分，得反復投撈堵塞器，因此不連續，無法完全滿足水量調配的要求。 受測調系統限制，原配水系統還存在調配過程和測調過程不同步，測 調數據和調配結果無法在地面同步獲得，測調過程繁瑣等問題，調測 精度和工作效率均較低。
發明內容
為了克服現有偏心分層配水系統測調效率和調測精度低的不足， 本發明提供一種注水井井下水聲智能控制調測系統，該注水井井下水 聲智能控制調測系統不僅測調效率和調測精度高，而且還能進行單層 壓力水量測調又能采用常規方法驗封、常規遞減法測調，實現了分層 注水井各層段流量的井下電動調測、測調過程地面實時監控、各項測 調資料數據的地面同步錄取。本發明的技術方案是該注水井井下水聲智能控制調測系統包括 串聯在注水管柱上的多功能偏心配水器、投撈器、連續可調堵塞器、 電動測調儀及地面監控儀。本發明具有的有益效果是該注水井井下水聲智能控制調測系統 由于采用了上述方案，主要在多功能配水器工作筒上開了側向橋式通 道，在連續可調堵塞器主筒內增加了水嘴靜片和水嘴動片，地面監控儀采用聲納技術控制電動測調儀，電動測調儀控制水嘴動片改變出水 孔的截流面積，實現電動調測。與常規偏心配水配水系統相比，井下 系統管柱既能采用常規方式驗封、遞減法測調，又能實現單層壓力水 量的測調。在水量測調調測方法上實現了各層段流量的井下電動調 測、地面實時監控、井下測調數據資料同步錄取、數據信號的直接傳 輸，系統上與常規偏心配水系統有本質區別。常規注水系統平均單井測調時間為5天，該系統單井測調時間僅1天，提高工作效率5倍。 同時，由于連續可調堵塞器水嘴動片控制過水面積連續性較好，提高 測調的精度，另外，應用該技術實現下井一次，測調全井水量，減少 了常規系統反復投撈、起下儀器工作量，降低勞動強度5倍以上，降 低了采油成本，有得推廣應用。
附圖1是多功能偏心配水器結構示意圖； 附圖2是連續可調堵塞器結構示意。 附圖3是電動測調儀結構示意。圖中4-上接頭，5-上連接筒，6-工作筒，7-下連接筒，8-下接頭，9-導向體，10-扶正體，11-測調支架，12-過水環槽，13-側向橋式通道， 14-打撈頭，15-壓帽，16-上連接套，17-主筒，18-下連接套，19-進水 頭，20-鎖緊凸輪，21-聯動軸，22-水嘴動片，23-水嘴靜片，24-阻尼 片，25-出水孔，26-連接頭，27-存儲筒，28-信號感應轉換器，29-壓力 流量感應器，30-電池，31_導向體，32-測調支臂，33-驅動電動機，34-調節驅動頭。
具體實施例方式下面結合附圖將對本發明作進一步說明由附圖所示，該注水井井下水聲智能控制調測系統包括串聯在注 水管柱上的多功能偏心配水器、投撈器、連續可調堵塞器、電動測調 儀及地面監控儀，采用現有投撈器將連續可調堵塞器投放到多功能偏 心配水器的偏心孔內，再通過現有的地面監控儀控制電動測調儀，實 現各層段流量的井下電動調測、測調地面實時監控、各項測調資料數 據的地面同步錄取；多功能偏心配水器，包括上接頭4上連接的上連 接筒5、工作筒6、下連接筒7、下接頭8、導向體9、扶正體10及測調支架ll，導向體9置于上連接筒5上部內，扶正體10置于上連 接筒5內導向體9下，由下導向改為上導向，使投撈更為順利。工作 筒6主通道中部有與偏心孔相連通的過水環槽12，工作筒6側壁軸 向有與主通道及下連接筒相通的側向橋式通道13，過水環槽12起防 堵防卡，側向橋式通道13用單層壓力流量測調，在單層壓力流量測 調井液由側向橋式通道13流入下層，由于采用增加了過水環槽12 和側向橋式通道13設計，從而實現了常規驗封、測調和單層壓力水 量測調，工作筒6下端下連接筒5內置有測調支架11,測調支架ll 主要是為管柱驗封時驗封工具支爪的定位，起定位和支撐作用；連續 可調堵塞器，由打撈頭14、壓帽15、上連接套16、主筒17、下連接 套18、進水頭19、鎖緊凸輪20、聯動軸21、水嘴動片22、水嘴靜 片23及阻尼片24組成，打撈頭14是起與投撈器連接作用的，壓帽 15、上連接套16、主筒17及下連接套18是起連接作用的，水是由 進水頭19進入該堵塞器的，鎖緊凸輪20是起鎖緊固定作用的，通過 聯動軸21將電動測調儀的驅動電動機33傳輸給水嘴動片22，通過 水嘴動片22的轉動改變水嘴靜片23上出水孔25的截流大小，通過 阻尼片24降低進水壓力，防止進水破壞水嘴靜片23，打撈頭14通 過壓帽15連接在上連接套16內，上連接套16、主筒17、下連接套 18及帶濾網的進水頭19依次連接，打撈頭14下依次連接有鎖緊凸 輪20、聯動軸21、水嘴動片22，水嘴靜片23置于主筒17內，水嘴 動片22置于水嘴靜片23內，水嘴靜片23及主筒17側壁上對應有軸 向長條出水孔25的，水嘴動片23下端軸向剖面為倒"V"字形，下 連接套18內水嘴靜片23下置有阻尼片24;電動測調儀，由連接頭 26、存儲筒27、信號感應轉換器28、壓力流量感應器29、電池30、 導向體31、測調支臂32、驅動電動機33及調節驅動頭34組成，通 過連接頭26與測調鋼絲連接，通過存儲筒27連接各部件，通過信號 感應轉換器28將井下感應信號轉化為數字信號，并將數字信號發到 地面監控儀和接收地面監控儀發出的信號，信號的發射和接收采用無 線的聲納技術，通過壓力流量感應器29采集壓力和流量數據，通過 電池30向信號感應轉換器28和壓力流量感應器29提供電源，通過 導向體31引導電動測調儀與連續可調堵塞器準確對接，通過測調支臂32內外自動伸縮使電動測調儀3能夠順利起下和調節驅動頭34 與連續可調堵塞器對接，通過驅動電動機33及調節驅動頭34向連續 可調堵塞器提供動力，連接頭26與存儲筒27相連，存儲筒27內依 次連接有信號感應轉換器28、壓力流量感應器29、電池30及導向體 31,可內外自動移動的測調支臂32鉸鏈在存儲筒27軸向槽內，測調 支臂32下依次連接有驅動電動機33及調節驅動頭34，信號感應轉 換器28通過導線依次與壓力流量感應器29、電池30及測調支臂32 相連通。實際使用時，先將多功能配水器作業下入預定位置，根據單井具 體情況按照方案設計要求將一個或多個多功能配水器與其它配套井 下工具組成的管柱隨作業下到預定位置，以后調測時就不用在起下將 多功能配水器。按要求釋放封隔器。再將連續可調堵塞器安裝投送頭 與投撈器投送頭相連,并收入回收槽內鎖緊，用測調鋼絲將投撈器下 過待投層段多功能配水器的偏心孔內，上提投撈器，連續可調堵塞器 在投入瞬間鎖緊凸輪20鎖緊在偏孔內。然后在地面用鋼絲與電動測 調儀相連，通過地面絞車輸送用鋼絲輸送電動測調儀至偏心位置并與 連續可調堵塞器進行對接，通過地面監控儀向井下發出命令，彈開測 調支臂32。對接情況可通過電動測調儀發出的信號傳至地面監控儀。 工作時，壓力流量感應器29將井下實時壓力流量數據傳給信號感應 轉換器28，信號感應轉換器28再傳給地面監控儀變成數據信號，地面控制儀對數據信號進行分析和錄取，根據需要地面監控儀發出指 令，控制驅動電動機33，驅動電動機33通過調節驅動頭帶動打撈頭 14、聯動軸21及水嘴動片22旋轉，控制水嘴動片22相對動靜片做 正反旋轉運動，改變截流出水孔25大小，控制出水量變化。本層調 測合格后上提電動測調儀，地面發出命令，電動測調儀與連續可調堵 塞器的對接部分脫開，收回測調臂，在繼續下放電動測調儀與其他層 多功能偏心配水器配合，調測其他層段。從而提高測調的精度，實現 下井一次，測調全井水量，減少了常規工藝反復投撈、起下儀器工作 量，降低勞動強度。簡化了測調工藝，達到調配過程和測調過程同步 進行的目的，擴展了管柱功能。由此實現各層段流量的井下電動調測， 地面監控儀與計算機相連，可實現測調地面實時監控、各項測調資料數據的地面同步錄取。綜上所述，該系統主要是將改進后的多功能偏心配水器、連續可 調堵塞器及新設計的電動測調儀與現有的地面監控儀和投撈器組合 起來應用，根據單井設計層數要求，在注水管柱上串聯相應的多功能 偏心配水器，通過投撈器將相應的連續可調堵塞器投入多功能偏心配 水器偏心內，在測調時，通過電動測調儀對要求層連續可調堵塞器進行調節，改變注水量，同時通過電動測調儀上壓力流量感應器29對 該層壓力和流量進行測調，最后通過地面監控儀接收各項測調資料數 據和地面實時監控，控制電動測調儀調節連續可調堵塞器。所以說該 注水井井下水聲智能控制調測系統不僅測調效率和調測精度高，而且 還能進行單層壓力水量測調又能采用常規方法驗封、常規遞減法測 調，實現了分層注水井各層段流量的井下電動調測、測調過程地面實 時監控、各項測調資料數據的地面同步錄取。該注水井井下水聲智能控制調測系統在X10-3-221井應用時，與 常規偏心配水配水系統相比，常規注水系統平均單井測調時間為5 天，該系統單井測調時間僅l天，提高工作效率5倍。同時，由于連 續可調堵塞器控制過水面積連續性較好，提高測調的精度，測調精度 提高了一個級別，另外，應用該系統實現下井一次，測調全井水量， 減少了常規系統反復投撈、起下儀器工作量，降低勞動強度5倍以上。
權利要求
1、一種注水井井下水聲智能控制調測系統，包括串聯在注水管主上的多功能偏心配水器、投撈器、連續可調堵塞器、電動測調儀及地面監控儀，其特征在于上述多功能偏心配水器包括連接在上接頭(4)的上連接筒(5)、工作筒(6)、下連接筒(7)、下接頭(8)、導向體(9)、扶正體(10)及測調支架(11)，導向體(9)和扶正體(10)置于上連接筒(5)內，扶正體(10)位于導向體(9)下部，工作筒(6)主通道中部有與偏心孔相連通的過水環槽(12)，工作筒(6)側壁軸向設置有與主通道及下連接筒相通的側向橋式通道(13)，工作筒(6)下端的下連接筒(7)內設置有測調支架(11)；上述連續可調堵塞器包括打撈頭(14)、壓帽(15)、上連接套(16)、主筒(17)、下連接套(18)、進水頭(19)、鎖緊凸輪(20)、聯動軸(21)、水嘴動片(22)、水嘴靜片(23)及阻尼片(24)，其中打撈頭(14)通過壓帽(15)連接在上連接套(16)內，上連接套(16)、主筒(17)、下連接套(18)及帶濾網的進水頭(19)依次連接，打撈頭(14)下部依次連接有鎖緊凸輪(20)、聯動軸(21)和水嘴動片(22)，水嘴靜片(23)置于主筒(17)內，水嘴動片(22)置于水嘴靜片(23)內，水嘴靜片(23)及主筒(17)側壁上對應有軸向長條出水孔(25)，水嘴動片(22)下端軸向剖面為倒“V”字形，下連接套(18)內的水嘴靜片(23)下部設置有阻尼片(24)；上述電動測調儀包括連接頭(26)、存儲筒(27)、信號感應轉換器(28)、壓力流量感應器(29)、電池(30)、導向體(31)、測調支臂(32)、驅動電動機(33)及調節驅動頭(34)，連接頭(26)與存儲筒(27)相連，存儲筒(27)內依次連接有信號感應轉換器(28)、壓力流量感應器(29)、電池(30)及導向體(31)，可內外移動的測調支臂(32)鉸鏈在存儲筒(27)軸向槽內，測調支臂(32)下依次連接有驅動電動機(33)及調節驅動頭(34)。
全文摘要
一種注水井井下水聲智能控制調測系統。主要解決現有偏心分層配水系統測調效率和調測精度低的問題。其特征在于由串聯在注水管柱上的多功能偏心配水器、投撈器、連續可調堵塞器、電動測調儀及地面監控儀組成。該注水井井下水聲智能控制調測系統具有測調效率和調測精度高的特點。
文檔編號E21B47/00GK101270646SQ20081009763
公開日2008年9月24日 申請日期2008年5月22日 優先權日2008年5月22日
發明者合 劉, 姚洪田, 王中國, 郝偉東, 韓志昌 申請人:大慶油田有限責任公司