[发明专利]一种智能化分层注水装置

说明书

本发明涉及一种智能化分层注水装置，外壳的上端旋接有注水上接头，外壳的下端旋接有注水下接头，注水上接头的中心孔下部连接有轴向贯通的上接头偏置孔，注水下接头的内腔下部设有轴向贯通的下接头偏置孔，上接头偏置孔的下端口通过筛管与下接头偏置孔的上端相连且贯通；注水下接头中还设有平行于下接头偏置孔的下接头轴向连接孔，注水下接头的中部侧壁设有地层注水口，地层注水口沿径向向内延伸且与下接头轴向连接孔的下端相贯通；外壳的内腔下部安装有智能配水器，智能配水器的轴线平行于筛管的轴线，智能配水器的下端出水口与下接头轴向连接孔的上端相贯通。该装置可以实现对所在地层的精确注水，并且不影响下方地层的注水及仪器的出入井。

技术领域

本发明涉及石油天然气领域的分层注水井，尤其涉及一种智能化分层注水装置，属于分层注水技术领域。

背景技术

油田投入开发后，随着开采时间的增长，油层压力不断下降导致油井产量大大减小，甚至会停喷停产，此时为了弥补原油开采出后所造成的地下亏空，保持和提高油层压力，实现油田高产稳产，必须对油层进行注水。

分层注水通过封隔器的封隔和水嘴的控制来实施注水，使高中低渗地层都发挥注水作用，是解决层间矛盾的主要的有效手段，国内油田注水井分注率已达到80%以上。由于有线测调的工作量大，且存在滞后性，让技术人员考虑如何实施智能分注。

智能分注技术是利用无线通讯，实时掌握井下分注动态，及时调整，免除地面专业测试，大幅降低作业工作量和成本，并实现精细注水。因此，智能分注技术是油田注水井未来发展的趋势，是建设数字化油田的一个重要组成部分。同时智能分注还能破解大斜度定向井、水平井分注测调难题。

智能分注无线通讯主要方式为采用声波、电磁波和压力波，以水为媒介实现地面控制器与智能配水器之间的无线传输，可达到实时测调的目的。前两者的传输速率较高，由于需要中继，耗电大，尚未能用于长时间生产的注水井。国内针对注水井井下无线智能传输方面，主要还是集中在压力波传输方面，压力波传输距离长，成本低，但压力波传输速度慢，国内外研究和应用比较少，国内目前主要通过编解码技术来提升传播速度，尚未有根据实际情况和需要进行系统考虑的方案。

智能配水器的设计是智能分注无线通讯的核心，工作时，地面控制器发送一组特定的压力编码，智能配水器解析压力编码后，完成对水嘴开度的调节。有效的压力脉冲编解码是实现地面与井下指令和数据的无缆双向通讯的重要环节，常规的压力脉冲编解码是基于标准的方波序列来实现，而注水井井筒压力分布是一个动态过程，无法形成标准的方波序列，解码的误码率较高。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种智能化分层注水装置，可以实现对所在地层的精确注水，并且不影响下方地层的注水及仪器的出入井。

为解决以上技术问题，本发明的一种智能化分层注水装置，包括外壳，所述外壳的上端旋接有注水上接头，所述外壳的下端旋接有注水下接头，所述注水上接头的中心孔下部连接有轴向贯通的上接头偏置孔，所述注水下接头的内腔下部设有轴向贯通的下接头偏置孔，所述上接头偏置孔的下端口通过筛管与所述下接头偏置孔的上端相连且贯通；所述注水下接头中还设有平行于下接头偏置孔的下接头轴向连接孔，所述注水下接头的中部侧壁设有地层注水口，所述地层注水口沿径向向内延伸且与所述下接头轴向连接孔的下端相贯通；所述外壳的内腔下部安装有智能配水器，所述智能配水器的轴线平行于所述筛管的轴线，所述智能配水器的下端出水口与所述下接头轴向连接孔的上端相贯通。

作为本发明的改进，所述智能配水器的上端旋接有密封筒，所述密封筒的内腔安装有总控电路；所述密封筒的上端旋接有传感器短节，所述传感器短节的圆周上旋接有监测管内压力的内压传感器和监测地层压力的外压传感器；所述注水下接头的中部侧壁还设有地层压力取样口，所述地层压力取样口的内端头通过地层压力信号管与所述外压传感器的信号输入端相连；所述传感器短节的上端旋接有封闭的电池安装筒，所述电池安装筒的内腔安装有耐高温电池。