[发明专利]分层注水用智能配水器

说明书

本发明涉及一种分层注水用智能配水器，筒体中段圆周上对称设有沿径向与筒体大孔径段贯通的筒体进水孔；筒体的下端母螺纹中旋接有下接头，下接头的上端口上方设有固定水嘴，固定水嘴上设有固定过流槽，固定水嘴的上端设有可转动水嘴，可转动水嘴位于筒体大孔径段且其上端与传动轴的底部固定连接，传动轴的上端通过联轴器与伺服电机的输出轴相连，伺服电机固定在筒体上端。可转动水嘴为圆柱状，其中段圆周上对称设有径向进水孔，所述径向进水孔与所述筒体进水孔位于同一个横截面上，可转动水嘴的底部对称设有两个动盘过流槽。本分层注水用智能配水器，接受压力波信号后，由伺服电机控制可转动水嘴的相位实现地层的精确注水。

技术领域

本发明涉及石油天然气领域的分层注水井，尤其涉及一种分层注水用智能配水器，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，提供一种分层注水用智能配水器，接受压力表信号后，由伺服电机精确控制水嘴开度，实现对地层的精确注水。

为解决以上技术问题，本发明的一种分层注水用智能配水器，包括筒体，所述筒体的中段圆周上对称设有沿径向与筒体大孔径段贯通的筒体进水孔；所述筒体的下端母螺纹中旋接有下接头，所述下接头的上端口上方设有固定水嘴，所述固定水嘴上设有轴向贯通的固定过流槽，所述固定水嘴的上端设有可转动水嘴，所述可转动水嘴位于所述筒体大孔径段且其上端与传动轴的底部固定连接，所述传动轴的上端通过联轴器与伺服电机的输出轴相连，所述伺服电机固定在所述筒体的上端。

作为本发明的改进，所述固定水嘴的外圆周对称设有固定水嘴嵌槽，所述筒体的圆周上对称设有螺纹沉孔，所述螺纹沉孔中旋接有水嘴固定螺钉，所述水嘴固定螺钉的内端头嵌于所述固定水嘴嵌槽中，所述固定过流槽为呈中心对称的两个扇形过流槽；所述下接头上端的公螺纹下方设有下接头密封环槽，所述下接头密封环槽中嵌有密封圈与所述筒体的内壁实现密封，所述筒体的下端口抵靠在所述下接头的中部台肩上。

作为本发明的进一步改进，所述可转动水嘴为圆柱状，其中段圆周上对称设有径向进水孔，所述径向进水孔与所述筒体进水孔位于同一个横截面上，所述可转动水嘴的底部对称设有两个动盘过流槽。