[发明专利]无缆式采油井分层配产装置及方法

权利要求书

1.无缆式采油井分层配产装置，包括地面控制器和井下配产管柱，其特征在于：所述井下配产管柱上设置有通信短节、丢手接头和多组分层配产单元，各组配产单元之间以及丢手接头与第一组分层配产单元之间设置有封隔器；所述通信短节通过电缆与地面控制器相连实现双向通信，并经丢手接头内部通道下放到分层配产单元处通过无线方式与各组分层配产单元进行命令、数据的双向通信；

所述通信短节包括控制芯片、磁定位电路、无线通信模块和电源调理电路，所述磁定位电路用于确定各分层配产单元的准确位置，并通过磁信号唤醒分层配产单元，使分层配产单元从休眠状态进人正常工作状态；

每组分层配产单元均包括供电电池组件、控制芯片、无线通信模块、唤醒电路以及与控制芯片连接的各种执行单元，并预先设定油嘴开关时间序列和采样间隔，或者通过通信短节在测控工作时传输地面控制信号设置油嘴开关时间序列和采样间隔。

2.根据权利要求1所述的无缆式采油井分层配产装置，其特征在于：每组分层配产单元的所述各种执行单元，包括油嘴、用于调节油嘴开度的电机、流量传感器、管内压力传感器、管外压力传感器、温度传感器和含水传感器，均由所述供电电池组件供电。

3.根据权利要求2所述的无缆式采油井分层配产装置，其特征在于：每组分层配产单元还包括存储芯片，用于将采集的数据进行实时存储。

4.根据权利要求1所述的无缆式采油井分层配产装置，其特征在于：地面控制器的电源通过所述电源调理电路为通信短节供电。

5.根据权利要求1所述的无缆式采油井分层配产装置，其特征在于：所述封隔器采用液压坐封方式进行坐封，封隔各产液层，中间有过液通道；所述丢手接头采用液压丢手方式。

6.采用权利要求1所述无缆式采油井分层配产装置的配产方法，包括以下步骤：

(1)作业施工

油管将丢手接头、封隔器、各分层配产单元依次连接，下放到待测试段，在油管内注压完成封隔器坐封与管柱丢手，完成丢手管柱作业后下生产管柱、采油泵；

(2)产液测试

各分层配产单元按照设定时序打开油嘴，并按照预设采样间隔进行数据采集与实时存储，其它时间进入休眠模式；

(3)分层配产

地面控制器通过电缆连接通信短节，通信短节从油套环空经丢手内部通道下放到分层配产单元处，唤醒分层配产单元，通过无线模块进行数据通信；通信短节把测得的数据传输到地面控制器，当确定高含水层与低产层时，地面控制器下发开度调节命令，通信短节与分层配产单元以无线通信方式实现命令传输，各分层配产单元接收到命令后进行油嘴开关动作，实现分层配产。