專利名稱：注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域中注水井所用的注水測試系統(tǒng)，尤其是 注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著油田的開發(fā)，地層壓力遞減，為了保持地層壓力，油田普 遍采用注水系統(tǒng)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(guī)665型分層配水管柱及其配套測調(diào)系統(tǒng)，從配水管柱 看，無法在這種管柱上同時實現(xiàn)常規(guī)遞減法測調(diào)和壓力水量的單層測 調(diào)，管柱功能單一；從調(diào)測系統(tǒng)上看，該技術(shù)采用投撈配水堵塞器， 更換其中的配水嘴大小來實現(xiàn)分層流量的調(diào)配，由于配水嘴按級別劃 分，得反復投撈堵塞器，因此不連續(xù)，無法完全滿足水量調(diào)配的要求。 受測調(diào)系統(tǒng)限制，原配水系統(tǒng)還存在調(diào)配過程和測調(diào)過程不同步，測 調(diào)數(shù)據(jù)和調(diào)配結(jié)果無法在地面同步獲得，測調(diào)過程繁瑣等問題，調(diào)測 精度和工作效率均較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有偏心分層配水系統(tǒng)測調(diào)效率和調(diào)測精度低的不足， 本發(fā)明提供一種注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)，該注水井井下水 聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)不僅測調(diào)效率和調(diào)測精度高，而且還能進行單層 壓力水量測調(diào)又能采用常規(guī)方法驗封、常規(guī)遞減法測調(diào)，實現(xiàn)了分層 注水井各層段流量的井下電動調(diào)測、測調(diào)過程地面實時監(jiān)控、各項測 調(diào)資料數(shù)據(jù)的地面同步錄取。本發(fā)明的技術(shù)方案是該注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)包括 串聯(lián)在注水管柱上的多功能偏心配水器、投撈器、連續(xù)可調(diào)堵塞器、 電動測調(diào)儀及地面監(jiān)控儀。本發(fā)明具有的有益效果是該注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng) 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(cè)向橋式通 道，在連續(xù)可調(diào)堵塞器主筒內(nèi)增加了水嘴靜片和水嘴動片，地面監(jiān)控儀采用聲納技術(shù)控制電動測調(diào)儀，電動測調(diào)儀控制水嘴動片改變出水 孔的截流面積，實現(xiàn)電動調(diào)測。與常規(guī)偏心配水配水系統(tǒng)相比，井下 系統(tǒng)管柱既能采用常規(guī)方式驗封、遞減法測調(diào)，又能實現(xiàn)單層壓力水 量的測調(diào)。在水量測調(diào)調(diào)測方法上實現(xiàn)了各層段流量的井下電動調(diào) 測、地面實時監(jiān)控、井下測調(diào)數(shù)據(jù)資料同步錄取、數(shù)據(jù)信號的直接傳 輸，系統(tǒng)上與常規(guī)偏心配水系統(tǒng)有本質(zhì)區(qū)別。常規(guī)注水系統(tǒng)平均單井測調(diào)時間為5天，該系統(tǒng)單井測調(diào)時間僅1天，提高工作效率5倍。 同時，由于連續(xù)可調(diào)堵塞器水嘴動片控制過水面積連續(xù)性較好，提高 測調(diào)的精度，另外，應用該技術(shù)實現(xiàn)下井一次，測調(diào)全井水量，減少 了常規(guī)系統(tǒng)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(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是連續(xù)可調(diào)堵塞器結(jié)構(gòu)示意。 附圖3是電動測調(diào)儀結(jié)構(gòu)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(diào)支架，12-過水環(huán)槽，13-側(cè)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(lián)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(zhuǎn)換器，29-壓力 流量感應器，30-電池，31_導向體，32-測調(diào)支臂，33-驅(qū)動電動機，34-調(diào)節(jié)驅(qū)動頭。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖將對本發(fā)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(diào)測系統(tǒng)包括串聯(lián)在注 水管柱上的多功能偏心配水器、投撈器、連續(xù)可調(diào)堵塞器、電動測調(diào) 儀及地面監(jiān)控儀，采用現(xiàn)有投撈器將連續(xù)可調(diào)堵塞器投放到多功能偏 心配水器的偏心孔內(nèi)，再通過現(xiàn)有的地面監(jiān)控儀控制電動測調(diào)儀，實 現(xiàn)各層段流量的井下電動調(diào)測、測調(diào)地面實時監(jiān)控、各項測調(diào)資料數(shù) 據(jù)的地面同步錄??；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(diào)支架ll，導向體9置于上連接筒5上部內(nèi)，扶正體10置于上連 接筒5內(nèi)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(huán)槽12，工作筒6側(cè)壁軸 向有與主通道及下連接筒相通的側(cè)向橋式通道13，過水環(huán)槽12起防 堵防卡，側(cè)向橋式通道13用單層壓力流量測調(diào)，在單層壓力流量測 調(diào)井液由側(cè)向橋式通道13流入下層，由于采用增加了過水環(huán)槽12 和側(cè)向橋式通道13設計，從而實現(xiàn)了常規(guī)驗封、測調(diào)和單層壓力水 量測調(diào)，工作筒6下端下連接筒5內(nèi)置有測調(diào)支架11,測調(diào)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(xù) 可調(diào)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(lián)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(lián)動軸21將電動測調(diào)儀的驅(qū)動電動機33傳輸給水嘴動片22，通過 水嘴動片22的轉(zhuǎn)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(nèi)，上連接套16、主筒17、下連接套 18及帶濾網(wǎng)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(lián)動軸21、水嘴動片22，水嘴靜片23置于主筒17內(nèi)，水嘴 動片22置于水嘴靜片23內(nèi)，水嘴靜片23及主筒17側(cè)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(nèi)水嘴靜片23下置有阻尼片24;電動測調(diào)儀，由連接頭 26、存儲筒27、信號感應轉(zhuǎn)換器28、壓力流量感應器29、電池30、 導向體31、測調(diào)支臂32、驅(qū)動電動機33及調(diào)節(jié)驅(qū)動頭34組成，通 過連接頭26與測調(diào)鋼絲連接，通過存儲筒27連接各部件，通過信號 感應轉(zhuǎn)換器28將井下感應信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號發(fā)到 地面監(jiān)控儀和接收地面監(jiān)控儀發(fā)出的信號，信號的發(fā)射和接收采用無 線的聲納技術(shù)，通過壓力流量感應器29采集壓力和流量數(shù)據(jù)，通過 電池30向信號感應轉(zhuǎn)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(diào)儀與連續(xù)可調(diào)堵塞器準確對接，通過測調(diào)支臂32內(nèi)外自動伸縮使電動測調(diào)儀3能夠順利起下和調(diào)節(jié)驅(qū)動頭34 與連續(xù)可調(diào)堵塞器對接，通過驅(qū)動電動機33及調(diào)節(jié)驅(qū)動頭34向連續(xù) 可調(diào)堵塞器提供動力，連接頭26與存儲筒27相連，存儲筒27內(nèi)依 次連接有信號感應轉(zhuǎn)換器28、壓力流量感應器29、電池30及導向體 31,可內(nèi)外自動移動的測調(diào)支臂32鉸鏈在存儲筒27軸向槽內(nèi)，測調(diào) 支臂32下依次連接有驅(qū)動電動機33及調(diào)節(jié)驅(qū)動頭34，信號感應轉(zhuǎn) 換器28通過導線依次與壓力流量感應器29、電池30及測調(diào)支臂32 相連通。實際使用時，先將多功能配水器作業(yè)下入預定位置，根據(jù)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(yè)下到預定位置，以后調(diào)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(xù)可調(diào)堵塞器安裝投送頭 與投撈器投送頭相連,并收入回收槽內(nèi)鎖緊，用測調(diào)鋼絲將投撈器下 過待投層段多功能配水器的偏心孔內(nèi)，上提投撈器，連續(xù)可調(diào)堵塞器 在投入瞬間鎖緊凸輪20鎖緊在偏孔內(nèi)。然后在地面用鋼絲與電動測 調(diào)儀相連，通過地面絞車輸送用鋼絲輸送電動測調(diào)儀至偏心位置并與 連續(xù)可調(diào)堵塞器進行對接，通過地面監(jiān)控儀向井下發(fā)出命令，彈開測 調(diào)支臂32。對接情況可通過電動測調(diào)儀發(fā)出的信號傳至地面監(jiān)控儀。 工作時，壓力流量感應器29將井下實時壓力流量數(shù)據(jù)傳給信號感應 轉(zhuǎn)換器28，信號感應轉(zhuǎn)換器28再傳給地面監(jiān)控儀變成數(shù)據(jù)信號，地面控制儀對數(shù)據(jù)信號進行分析和錄取，根據(jù)需要地面監(jiān)控儀發(fā)出指 令，控制驅(qū)動電動機33，驅(qū)動電動機33通過調(diào)節(jié)驅(qū)動頭帶動打撈頭 14、聯(lián)動軸21及水嘴動片22旋轉(zhuǎn)，控制水嘴動片22相對動靜片做 正反旋轉(zhuǎn)運動，改變截流出水孔25大小，控制出水量變化。本層調(diào) 測合格后上提電動測調(diào)儀，地面發(fā)出命令，電動測調(diào)儀與連續(xù)可調(diào)堵 塞器的對接部分脫開，收回測調(diào)臂，在繼續(xù)下放電動測調(diào)儀與其他層 多功能偏心配水器配合，調(diào)測其他層段。從而提高測調(diào)的精度，實現(xiàn) 下井一次，測調(diào)全井水量，減少了常規(guī)工藝反復投撈、起下儀器工作 量，降低勞動強度。簡化了測調(diào)工藝，達到調(diào)配過程和測調(diào)過程同步 進行的目的，擴展了管柱功能。由此實現(xiàn)各層段流量的井下電動調(diào)測， 地面監(jiān)控儀與計算機相連，可實現(xiàn)測調(diào)地面實時監(jiān)控、各項測調(diào)資料數(shù)據(jù)的地面同步錄取。綜上所述，該系統(tǒng)主要是將改進后的多功能偏心配水器、連續(xù)可 調(diào)堵塞器及新設計的電動測調(diào)儀與現(xiàn)有的地面監(jiān)控儀和投撈器組合 起來應用，根據(jù)單井設計層數(shù)要求，在注水管柱上串聯(lián)相應的多功能 偏心配水器，通過投撈器將相應的連續(xù)可調(diào)堵塞器投入多功能偏心配 水器偏心內(nèi)，在測調(diào)時，通過電動測調(diào)儀對要求層連續(xù)可調(diào)堵塞器進行調(diào)節(jié)，改變注水量，同時通過電動測調(diào)儀上壓力流量感應器29對 該層壓力和流量進行測調(diào)，最后通過地面監(jiān)控儀接收各項測調(diào)資料數(shù) 據(jù)和地面實時監(jiān)控，控制電動測調(diào)儀調(diào)節(jié)連續(xù)可調(diào)堵塞器。所以說該 注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)不僅測調(diào)效率和調(diào)測精度高，而且 還能進行單層壓力水量測調(diào)又能采用常規(guī)方法驗封、常規(guī)遞減法測 調(diào)，實現(xiàn)了分層注水井各層段流量的井下電動調(diào)測、測調(diào)過程地面實 時監(jiān)控、各項測調(diào)資料數(shù)據(jù)的地面同步錄取。該注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)在X10-3-221井應用時，與 常規(guī)偏心配水配水系統(tǒng)相比，常規(guī)注水系統(tǒng)平均單井測調(diào)時間為5 天，該系統(tǒng)單井測調(diào)時間僅l天，提高工作效率5倍。同時，由于連 續(xù)可調(diào)堵塞器控制過水面積連續(xù)性較好，提高測調(diào)的精度，測調(diào)精度 提高了一個級別，另外，應用該系統(tǒng)實現(xiàn)下井一次，測調(diào)全井水量， 減少了常規(guī)系統(tǒng)反復投撈、起下儀器工作量，降低勞動強度5倍以上。
權(quán)利要求
1、一種注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)，包括串聯(lián)在注水管主上的多功能偏心配水器、投撈器、連續(xù)可調(diào)堵塞器、電動測調(diào)儀及地面監(jiān)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(diào)支架(11)，導向體(9)和扶正體(10)置于上連接筒(5)內(nèi)，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(huán)槽(12)，工作筒(6)側(cè)壁軸向設置有與主通道及下連接筒相通的側(cè)向橋式通道(13)，工作筒(6)下端的下連接筒(7)內(nèi)設置有測調(diào)支架(11)；上述連續(xù)可調(diào)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(lián)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(nèi)，上連接套(16)、主筒(17)、下連接套(18)及帶濾網(wǎng)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(lián)動軸(21)和水嘴動片(22)，水嘴靜片(23)置于主筒(17)內(nèi)，水嘴動片(22)置于水嘴靜片(23)內(nèi)，水嘴靜片(23)及主筒(17)側(cè)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(nèi)的水嘴靜片(23)下部設置有阻尼片(24)；上述電動測調(diào)儀包括連接頭(26)、存儲筒(27)、信號感應轉(zhuǎn)換器(28)、壓力流量感應器(29)、電池(30)、導向體(31)、測調(diào)支臂(32)、驅(qū)動電動機(33)及調(diào)節(jié)驅(qū)動頭(34)，連接頭(26)與存儲筒(27)相連，存儲筒(27)內(nèi)依次連接有信號感應轉(zhuǎn)換器(28)、壓力流量感應器(29)、電池(30)及導向體(31)，可內(nèi)外移動的測調(diào)支臂(32)鉸鏈在存儲筒(27)軸向槽內(nèi)，測調(diào)支臂(32)下依次連接有驅(qū)動電動機(33)及調(diào)節(jié)驅(qū)動頭(34)。
全文摘要
一種注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)。主要解決現(xiàn)有偏心分層配水系統(tǒng)測調(diào)效率和調(diào)測精度低的問題。其特征在于由串聯(lián)在注水管柱上的多功能偏心配水器、投撈器、連續(xù)可調(diào)堵塞器、電動測調(diào)儀及地面監(jiān)控儀組成。該注水井井下水聲智能控制調(diào)測系統(tǒng)具有測調(diào)效率和調(diào)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(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)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