[实用新型]大套管井的智能注水装置

说明书

本实用新型涉及一种大套管井的智能注水装置，包括地面控制系统，地面控制系统包括自来水总管、控水支管和地面注水管，控水支管上通过法兰安装有来水手动开关阀，来水手动开关阀的上游安装有阀前压力变送器，来水手动开关阀的下游安装有智能调水阀，智能调水阀设有流量传感器，智能调水阀的下游连接有注水手动开关阀，注水手动开关阀的出口连接地面注水管，智能调水阀出口与注水手动开关阀入口之间的管道上安装有阀后压力变送器，阀前压力变送器、阀后压力变送器和智能调水阀的信号线均与地面控制器相连接。地面注水管上连接有旁路排水管，所述旁路排水管的入口设有电动泄压阀。该控制系统可实现地面设备与井下仪器的双向压力波通信。

技术领域

本实用新型涉及石油天然气领域的分层注水井，尤其涉及一种大套管井的智能注水装置，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。

分层注水是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，从而实现调整油田层间矛盾提高注水波及系数的一项工艺措施。在不同的油田开发阶段，由于投入开采的目的层数量和性质的不同，以及开发调整的对象和要求的不同，必须结合精细油藏描述、动态特征分析，实施分层注水，才能达到提高开发效果的目的。

目前石油天然气领域常用的配水器主要分为传统的投捞式配水器、边测边调配水器、轮注配水器和无缆配水器，对注水量的测调有采用投捞水嘴进行测调或者边测边调，而有缆式智能配水器需要下电缆以进行地面与井下的通信。使用较多的是无缆智能配水器，其地面装置与井下装置采用的通信方式主要有：下放通信短节通信或单向压力波通信，下放通信短节通信方式因其后期的维护成本较大，已逐渐被压力波通信代替。而单向压力波通信只能由地面向井下发送波码指令，井下智能配水器接收指令开关水嘴或改变配注，但是单向压力波通信无法在地面获得井下每层实时流量、地层压力等数据。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种大套管井的智能注水装置，可以实现地面设备与井下仪器的双向压力波通信。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种大套管井的智能注水装置，包括地面控制系统，所述地面控制系统包括与自来水总管相连的控水支管，所述控水支管上安装有来水手动开关阀，所述来水手动开关阀的上游安装有阀前压力变送器，所述来水手动开关阀的下游安装有智能调水阀，所述智能调水阀设有流量传感器，所述智能调水阀的下游连接有注水手动开关阀，所述注水手动开关阀的出口连接有地面注水管，所述地面注水管的出口通过井口四通的油管阀门与井下注水管柱相连，所述井下注水管柱上安装有受控于地面控制系统的井下智能配水器；所述智能调水阀出口与所述注水手动开关阀入口之间的管道上安装有阀后压力变送器，所述阀前压力变送器、阀后压力变送器和智能调水阀的信号线均与地面控制器相连接。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：打开来水手动开关阀和注水手动开关阀后，水流沿自来水总管和控水支管进入智能调水阀，经智能调水阀调节后进入地面注水管，阀前压力变送器可以检测智能调水阀上游的压力并传输给地面控制器，阀后压力变送器可以检测智能调水阀下游的压力并传输给地面控制器，地面控制器发送控制信号来调节智能调节阀的开关，从而控制注水流量。当智能调水阀从全闭切换至全开时，地面压力与流量同时增大，形成压力与流量编码的高；当智能调水阀从全开切换至全闭时，地面压力与流量同时减小，形成压力与流量编码的低，如此形成压力波，下行压力波发送给井下智能配水器，达到对注水量的调控。井下智能配水器通过开关水嘴或改变水嘴开度形成压力波，上行压力波被阀后压力变送器采集并发送给地面控制器，地面控制器解析出上行压力波，如此实现了地面设备与井下仪器的双向压力波通信。