[发明专利]一种数字式分注累积流量自动调节系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于油气田注水技术领域，具体涉及一种数字式分注累积流量自动调节系统和方法。

背景技术

长期以来，油田注水开发多采用基于堵塞器调节的测试调配工艺，测调过程中需要对堵塞器进行多次投捞作业，而新兴的桥式同心分注技术也需要采用电缆携带测调仪器下井机械操作调配。随着油田开发的深入，分层注水工艺需要对各层流量定期进行测试调配，在满足配注需求的同时，需要掌握注水井各层吸水状况以及各层系统压力变化规律，以便更好地指导合理调配测试周期。而采用钢丝或者电缆操作时，工艺操作的反复投捞次数多、投捞成功率低、调配精度差，当一次测调确定水嘴开度后，井下地质条件变化引起的流量变化量不能实时监测，且要达到配注量只能在下次测调时进行调节。尤其近年来，大斜度井、深井和采出水回注井逐年增多，无论是采用钢丝还是电缆测调，均需要精细的机械式导向、定位、对接来实现投捞测试。同时，受井斜、井深、采出水水质复杂、配水器导向机构和测调仪器加工精度等因素的影响，在复杂井型上的测调难度更大。因此，急需一套实时测试调配系统与方法来提升分层注水的智能化水平。

发明内容

本发明的目的是克服现有分层注水测试调配与流量配注方法测调难度大、调配精度差的问题。

为此，本发明提供了一种数字式分注累积流量自动调节系统，包括位于地面的上位机和串接在油管上的智能配水器，智能配水器的壳体内安装有依次电联接的测试装置、中央处理器和调节装置，中央处理器与上位机电联接，测试装置采集智能配水器的流量数据并传输给中央处理器，中央处理器将接收的流量数据与存储的配注量对比后，上位机控制中央处理器向调节装置发送配注量调节指令，调节智能配水器上的水嘴开度；

所述智能配水器内沿轴向设有与油管连通的中心管道，中心管道的外壁与智能配水器的内壁之间形成环空腔体，中央处理器安装在该环空腔体内，环空腔体内沿轴向还设有流量过流通道；

所述中心管道的侧壁上开设有一个过流孔，流量过流通道一端与过流孔连通，另一端导出智能配水器外与油套管环空连通，水嘴是由流量过流通道与油套管环空连通处形成的。

所述测试装置包括安装在流量过流通道内的孔板，孔板的上方和下方位置沿径向分别安装着与流量过流通道连通的导压管，两个导压管之间并联有均与导压管连通的压差传感器、正向单向阀、反向单向阀和波纹管，压差传感器和波纹管上分别安装有感应片，感应片通过电线连接中央处理器。

所述调节装置包括安装在流量过流通道端部的水嘴内侧的活动筒，活动筒的上端通过伸缩杆连接着开启电机，开启电机电联接中央处理器。

一种数字式分注累积流量自动调节方法，包括以下步骤：

步骤一：将安装有智能配水器的油管下入井内，测试装置采集智能配水器的流量数据并传输给中央处理器，得到第一测试周期t₁内不同时间点的流量数值，中央处理器设定第一测试周期t₁的标准配注量为q，流量数值在a₁～b₁内的为合格注入量，其中，a₁=q×（1-10%），b₁=q×（1+10%）；

步骤二：中央处理器分析得出第一测试周期t₁的累积流量，并计算出第一测试周期t₁内不同时间点的平均流量q₁，与标准配注量q对比，计算q₁和q的差值Δq，如果q₁＞q，则Δq=q₁-q，确定第二测试周期t₂的标准配注量Q，Q=q-Δq；如果q₁＜q，则Δq=q-q₁，确定第二测试周期t₂的标准配注量Q，Q=q＋Δq，然后确定第二测试周期t₂的合格注入量的范围a₂~b₂，其中，a₂=Q×（1-10%），b₂=Q×（1+10%），上位机控制中央处理器（3）向调节装置（2）发送配注量调节指令，按照标准配注量Q开始第二测试周期t₂的配注；

步骤三：完成第二测试周期t₂的配注后，重复步骤一和步骤二，依次完成其余测试周期的配注，直至完成分注累积流量自动调节。