[发明专利]一种井下分层注水装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种井下分层注水装置及其使用方法，通过设置地面中控模块、井口信号模块、井下信号收发模块、智能配注模块、CDMA电位检测模块及其各自的内部功能单元，实现了对井下分层注水作业的智能远程控制，并可向地面实时反馈注水施工的作业情况，有效地保证了注水作业的施工质量，同时，相较于传统电缆式的井下分层注水设备，本装置采用相应的电磁波发射单元和信号增强器传递数字指令，避免了在复杂地形条件的井体中作业容易导致的电缆和设备损坏，扩大了注水施工的适用范围。

技术领域

本发明涉及油井分层注水技术领域，特别是一种井下分层注水装置及其使用方法。

背景技术

在油田开发的过程中，随着油井的逐步开采，油井中剩余石油的分布更加分散，地层中油层压力降低，使得开发中后期油井产量下降明显，开发难度和成本随之上升；为弥补采出原油之后导致的地层亏空和油层压力下降，现今的解决手段主要以向地层中注补适合的水液居多，利用流动性和密度相对合适且不于原油互溶的水液填补开采后地层中产生的空隙，起到保持油层压力和驱动油层运动至适宜开采位置的作用，通过油田注水，以达到调高采收率，保持油田稳定产出的作用。

由于地层条件的不通，油层中原油经开采后生成的剩余空间具有相当的复杂性，对此类复杂地质条件的注水作业将直接影响原油的产出，因此油田注水也成为了一种精细调节的过程，需要对注水作业进行有效监控和调试；对于注水作用中常见的分层注水作业，要求对不同井况的作业层依照其特点进行各自注水，其工作量大、作业要求复杂、操作难度高，需要在全面协调注水作业的同时，分别掌握各井下工作段的注水作业情况，目前常见的分层注水测调方式包括：机械投捞调测法、一体式调测法和电缆遥控式调测法，其中机械投捞调测法和一体式调测法受井壁结构和井斜影响大，在大斜度井或水平井中较难应用，电缆遥控式调测法对井筒宽度上有使用限制，下井时容易造成电缆设备损坏，降低施工成功率，同时，以上各类方法均只能单向地接受地面指令对作业层进行注水操作，无法向地面实时反馈注水作业的相关信息，难以做到对分层注水作业情况进行系统的监控和掌握，从而影响注水施工的质量。

发明内容

针对现有分层注水作业方法存在施工量大、操作复杂、作业精度低、施工成功率低、应用范围有限等问题，本发明提出了一种井下分层注水装置及其使用方法，以实现对注水作业的有效控制和分层注水作业情况的精确掌握，提高施工质量。

本发明的主要技术方案是：

一种井下分层注水装置，包括：

地面中控模块、井口信号模块、井下信号收发模块、智能配注模块和CDMA电位检测模块，其中：

所述地面中控模块设置在地面作业区，可向井口信号模块发送无线数字信号和从井口信号模块接收无线数字信号；

所述井口信号模块设置在地面作业井口处，可在接收来自地面中控模块的无线数字信号之后将其转码为模拟信号，之后将模拟信号发送至井下，并接收从井下信号收发模块传来的无线模拟信号，将该无线模拟信号转换为无线数字信号发送给地面中控模块；

所述井下信号收发模块设置在作业井下，可接收井口信号模块传送来的无线模拟信号，并将其转换为数字控制指令发送给井下各智能配注模块和CDMA电位检测模块，同时井下信号收发模块还可接收智能配注模块反馈的生产数据信号，将该生产数据信号转换为无线模拟信号，发送给所述井口信号模块；

所述井下智能配注模块设置在作业井下，可接收从所述井下信号收发模块传送来的数字控制指令，并根据该指令对水的注入量进行控制和调节，同时可采集生产数据，并将数据以生产数据信号的形势发送至所述井下信号收发模块上。