[发明专利]一种注水井远程监测与自动控制系统及方法

权利要求书

1.一种注水井远程监测与自动控制系统，其特征在于，包括过电缆井口(101)、管柱(111)、过电缆封隔器、电磁流量计、井下数字式配水器和地面控制器(103)；

地面控制器(103)，用于与井下数字式配水器实现通讯，完成数据直读和实时控制，并按照预设方案实时控制各层的水嘴开启程度，使每层注水量达到地质配注要求；

井下数字式配水器，用于给每个注水层进行注水，同时监测每个注水层的油管压力和地层压力，并将监测值传输至地面控制器；

电磁流量计，用于检测注水量，包括检测全井上层+下层的流量，和检测注入下层的流量，监测流量值传输至地面控制器；

过电缆封隔器，用于对各注水层进行有效封隔，防止串通至其他注水层，实现每层的注水进入到每个目的注水层中；

所述电缆井口(101)上方管柱(111)连接地面控制器(103)，过电缆封隔器布置在上中地层的管柱(111)中，电磁流量计和井下数字式配水器布置在对应上、中地层的间隔的注水层的管柱(111)中；在下层地层(116)中的管柱(111)中设有丝堵(110)；

所述电磁流量计包括由上至下依次连接的油管上接头体(1)、上电缆体上层(2)、插针体(3)、电路板腔体(6)、上连接体(7)、下连接体(8)、下电缆接头腔体(9)和下接头体(10)；其中，所述上电缆体上层(2)与插针体(3)之间的管柱外侧腔体中设有电缆接头组件C(1)、插针桥接件(4)和电路板；所述下连接体(8)中设有流量计主体C(2)；所述下电缆接头腔体(9)通过电缆接头压冒(11)将电缆接头组件C(1)压紧固定在下电缆接头腔体(9)中。

2.根据权利要求1所述的一种注水井远程监测与自动控制系统，其特征在于，依次连接的各段之间分别采用O型密封圈实现径向密封。

3.根据权利要求1所述的一种注水井远程监测与自动控制系统，其特征在于，所述地面控制器(103)包括依次连接的主控制模块、ST解码电路、1#放大滤波电路和地面通信模块，主控制模块与上位机相连，地面通信模块与井下数字式配水器通信；地面控制器(103)通过电缆与井下电磁流量计和井下数字式配水器相连。

4.根据权利要求3所述的一种注水井远程监测与自动控制系统，其特征在于，所述井下数字式配水器包括依次连接的主控制模块、井下数字式配水器通信模块、ST解码电路和2#放大滤波电路，主控制模块与流量控制系统相连，2#放大滤波电路与地面控制器的地面通信模块相连。

5.根据权利要求1所述的一种注水井远程监测与自动控制系统，其特征在于，所述电磁流量计采用递减法计算各层流量，检测上层的流量＝上层电磁流量计检测值-下层电磁流量计检测值，流量测试范围为2-300m3/d，流量测试精度为1％。

6.一种注水井远程监测与自动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将过电缆封隔器、电磁流量计、井下数字式配水器通过钢铠电缆相连接，按照设计要求逐层的下到井下预定位置；

2)将电缆封隔器、电磁流量计、井下数字式配水器与地面控制器相连，地面控制器通过电缆给井下数字式配水器供电；地面控制器与上位机数据线连接；

3)地面控制器通过上位机完成数据的ST硬件编解码，自动读取井下数字式配水器井下分层压力值、分层流量值、分层累计注入量值和分层水嘴开度值生产动态参数，并自动发送配水量调节指令，实现上位机与井下数字式配水器的双向通信，配水器流量的自动调节；

4)地面控制器将交流电转换成各电路工作所需要的直流电，通过对不同指令和数据编解码控制输出和输入，实现地面测调同步操作、实时监测。