[发明专利]井下分层注水流量智能调节系统

说明书

本发明涉及的是井下分层注水流量智能调节系统，这种井下分层注水流量智能调节系统包括PLC控制单元，以及由上至下依次连接的上接头、锥孔流道转换管、发电单元、智能配水器、下接头，锥孔流道转换管两侧设置有两个偏孔，上圆形锥孔位于两个偏孔之间，上圆形锥孔末端与发电支路和注水支路相通，锥孔流道转换管安装电磁阀，发电支路末端连接下圆形锥孔，下圆形锥孔与发电单元相通，发电单元内有井下叶轮发电机；发电单元下端、注水支路均与智能配水器相通，智能配水器的配水腔与出水腔通过可调控水嘴相通，出水腔中安装有铂热电阻温度计、杠杆流量计、硅压阻式压力计，可调控水嘴连接减速电机。本发明无需反复投捞作业，注水量能实时调节。

技术领域

本发明涉及一种分层注水系统，具体涉及井下分层注水流量智能调节系统。

背景技术

分层注水是实现油田开发长期高产稳产的重要技术手段，“桥式偏心+钢管电缆直读测调”分层注水技术已成功应用于国内油田分层注水井的测调和配注，但该方法在使用从存在如下问题：

（1）确定层间注水量需要逐层投放测调仪器，此过程使用包括电缆绞车、井口密闭防喷装置及井口滑轮组等设备，需要大量的人力物力且耗费时间；

（2）如果层间注水量改变，则需调节水嘴大小，目前采用的分层注水方法都只能通过投捞作业更换水嘴，工作量大且无法做到实时调整层间注水量。

发明内容

本发明的目的是提供井下分层注水流量智能调节系统，这种井下分层注水流量智能调节系统用于解决现有分层注水需要频繁进行提捞作业，以及分层注水测调工作量大、注水量不能实时调节的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种井下分层注水流量智能调节系统包括PLC控制单元，以及由上至下依次连接的上接头、锥孔流道转换管、发电单元、智能配水器、下接头，锥孔流道转换管两侧设置有两个偏孔，上圆形锥孔位于两个偏孔之间，上圆形锥孔上宽下窄，上圆形锥孔末端与发电支路和注水支路相通，锥孔流道转换管中部安装有电磁阀，电磁阀控制发电支路的关闭与打开，发电支路末端连接下圆形锥孔，下圆形锥孔上窄下宽，下圆形锥孔与发电单元相通，发电单元内设置有井下叶轮发电机，当电磁阀控制水流通过井下叶轮发电机时，发电单元为系统电池充电；发电单元下端与智能配水器相通，注水支路也与智能配水器相通，智能配水器设置有配水腔、出水腔，配水腔上部有过水孔，配水腔与出水腔通过可调控水嘴相通，出水腔中安装有铂热电阻温度计、杠杆流量计、硅压阻式压力计，可调控水嘴连接减速电机，出水腔有出水孔；铂热电阻温度计、杠杆流量计、硅压阻式压力计、减速电机均与PLC控制单元连接。

上述方案中锥孔流道转换管包括两部分管体，两部分管体通过短接连接并导通，锥孔流道转换管、发电单元、智能配水器也依次通过短接连接并导通，以实现各流道的对接。

上述方案中电磁阀使用常闭式，进水孔常关。

上述方案中配水腔位于智能配水器中心，出水腔位于配水腔侧面，可调控水嘴安装在智能配水器下部，通过可上下移动的活塞控制水嘴开度，活塞下部设置有通水孔，保证活塞两端水压一致，活塞连接减速电机。

上述方案中井下叶轮发电机处于下圆形锥孔、发电单元内腔、智能配水器配水腔构成的流道中，通过水力带动叶轮旋转发电，用于智能配水器中减速电机调控水嘴的电力供应。

上述方案中井下叶轮发电机通过螺栓与底部带有通孔的支撑座连接，铂热电阻温度计、杠杆流量计和硅压阻式压力计均通过网状支座固定。

上述方案中PLC控制单元通过系统电池电量控制模块，实时监测系统电池的剩余电量，当系统电池的剩余电量小于总电量的20%时，PLC控制单元使电磁阀通电，控制阀打开，使水经过井下叶轮发电机发电；当系统电池的充满电量时，PLC控制单元使电磁阀断电，控制阀关闭，井下叶轮发电机停止发电。

本发明具有以下有益效果：