[实用新型]流量智能调节井下分层注水器

说明书

一种流量智能调节井下分层注水器。主要为了解决再分层注水中流量调节困难的问题。其特征在于：所述分层注水器整体贯穿有对称的腰型孔，流道分流管内部流道分出注水支路和发电支路，两者共同汇合在智能注水器的注水腔中；发电支路利用发电开关控制流道的开启，同时在发电开关中部的凸轮部分和堵塞器形成联动结构；发电部分内部有叶轮发电机固定在其中；注水器包括注水腔和出水腔，两者之间布置有可调节水嘴；压力和流量传感器固定在注水腔，压力传感器固定在出水腔上；减速电机通过减速装置和可调节水嘴相连，减速电机与控制部分的单片机相连接。本种分层注水器可以减少注水器反复投捞的工作量，实现在井下的自主发电，提高分层注水工作的效率和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种应用于油气开发领域中的井下发电和分层注水装置。

背景技术

注水技术是现在提高和改善油田开发效果的主要途径。由早期的笼统注水发展到现阶段广泛采用的分层注水，注水工艺始终影响着国内的石油开发进程。目前，分层注水实现油田开发长期高产稳产的重要技术保障。随着技术的进步，分层注水工艺逐渐发展了同心集成式、桥式偏心式注水等技术。但现有的分层注水工艺存在着如下几个问题：现有产品无法做到测调一体化，须在各注水层投放测调设备，在这个过程中需要用到大量的相关设备和人力物力的投入。井下工作设备需要通过电缆供电，加大了安装和检修的成本。同时，当层间物理性质发生变化，不能够及时的调节注水的开度大小。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种流量智能调节井下分层注水器，该种井下分层注水器在含水率高的情况下能够在井下将多种信息检测和测试集于一身，并且能够放置在井下，能自主的供电，自主调节和控制流量的大小，进行长时间的检测和反馈，在自定义的调配周期内进行流量调配的井下分层智能注水器。它能够满足井下长时间的工作需求，大大提高了工作效率，降低了油田的作业和维护成本。

本实用新型的技术方案是：该种流量智能调节井下分层注水器，包括上接头1以及下接头7，其独特之处在于：所述分层注水器还包括流道分流管2、发电部分9、智能注水器部分11和控制部分15。

所述流道分流管2上部开有上宽下窄的圆形锥孔，两侧有对称的腰型偏孔22；在圆形锥孔底部流道分为注水支路6和发电支路21；在发电支路21安装有发电开关4，在注水支路6安装了堵塞器3；在流道分流管2下部安装有步进电机5。

所述发电开关4位于发电支路21上，发电开关4的上部加工有一通孔，中部的类凸轮部分和堵塞器3通过弹簧形成联动结构，下部与步进电机5卯接；所述堵塞器3，包括弹簧和短销，弹簧和短销者利用短销的凹槽固定连接；所述注水支路6和发电支路21包含流道分流管的短接部分和发电部分9的流道，合并在智能注水器部分11的注水腔13中；所述流道分流管的短接部分外部固定在智能注水器部分11上部的凹槽滑道中。

所述发电部分9内部通过螺钉固定叶轮发电机8，中部的流道属于发电支路21。

所述智能注水器部分11包括注水腔13、出水腔以及出水孔19；注水腔13中部螺纹连接杠杆流量计10，在其下部铂热电阻温度计12安装在基座上，压力硅压阻式压力计20放置在出水腔上部的槽中；在注水腔13和出水腔之间安装可调节水嘴18；所述可调节水嘴18包括活塞和螺纹轴，活塞外部可在槽中上下移动，内部活塞螺纹轴，螺纹连接。

所述控制部分15包括上下两个部分，上部分减速电机16通过减速器17和可调节水嘴18连接，下部分布置有单片机和电池；单片机内置的控制模块包括流量调节模块、自主发电模块和紧急停机模块。

所述流量调节模块按照如下控制逻辑执行：传感器测得的物理参数经过调理转换器后传递给单片机，通过单片机内部的控制算法进行判断和决策，然后发送控制指令控制可调节水嘴18动作，实现对流量的无级调节。

所述紧急停机模块用于监测异常工作状态，采取停机措施并且向地面发送停机信息。