CN110685654B

CN110685654B - 一种小直径智能配注器及其使用方法

Info

Publication number: CN110685654B
Application number: CN201911036719.XA
Authority: CN
Inventors: 孙德旭; 马珍福; 王增林; 王鹏; 罗杨; 郭慧; 马波; 张凯; 王鹏飞; 孙金峰
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2021-11-26
Anticipated expiration: 2039-10-29
Also published as: CN110685654A

Abstract

本发明公开了一种小直径智能配注器，包括上接头，所述上接头下端连接内管和外管，所述内管设置于外管内部，所述内管与外管之间形成一个环形管道空间，环形管道空间上部设置有流量检测装置，所述流量检测装置下方设置有缓冲装置，所述缓冲装置下方设置有调节装置，所述内管与外管底部与下接头相连接。本发明产生的有益效果是，检测和监控管道内液体的流量和压强，缓冲装置有利于减少调节装置零部件的磨损。

Description

一种小直径智能配注器及其使用方法

技术领域

本发明涉及油田开采技术领域，尤其涉及一种小直径智能配注器及其使用方法。

背景技术

随着全球经济的持续、快速的增长，石油作为一种关系到国家经济命脉和国家经济安全的战略性物资，发挥着越来越重要的作用。近年来随着经济的增长，我国对石油的需求量与日俱增。

长期对地下油层的开采，地下油层压力逐渐减小，油井的产油能力渐渐降低，所以要保证油井的产出量，就必须对地层压力进行补充，常规的操作方式是利用注水工具对地层压力进行补充。但是，常规注水工具由于在注水过程中，水嘴开度为定值，注入地层的水流总量会随地面注水***的压力的波动而变化，同时也会因地层压力的波动而变化，使之与预期注水量出现相应误差，从而导致压力波动和注水量的不稳定。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述的问题，而提出的一种小直径智能配注器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种小直径智能配注器，包括上接头，所述上接头下端连接内管和外管，所述内管设置于外管内部，所述内管与外管之间形成一个环形管道空间，环形管道空间上部设置有流量检测装置，所述流量检测装置下方设置有缓冲装置，所述缓冲装置下方设置有调节装置，所述内管与外管底部与下接头相连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述外管中间均布设置有多个排水孔，所述排水孔内侧设置有外管滑槽，所述内管外壁上设置有内管滑槽，所述内管滑槽与外管滑槽轴向位置相同，槽宽尺寸相等。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述流量检测装置由流量感应器、压强感应器、信号处理器及其他电路控制***必须的配件组成,所有电器元件为直连分布。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述缓冲装置包含缓冲环，所述缓冲环为环状体，所述缓冲环内圈与内管固定连接，所述缓冲环外圈与外管固定连接，所述缓冲环上端面有多个入水口，每个所述入水口与缓冲腔相通，所述缓冲腔径向内侧与出水口相同，所述出水口另一端设置于缓冲环下端面，所述缓冲腔内部上方设置有缓冲块，所述缓冲块内部设置有缓冲管道，所述缓冲管道上端与入水口相通，所述缓冲管道径向内侧端与出水口相通，所述缓冲块下端面与缓冲腔底面之间设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧下方的缓冲腔上设置有压强平衡孔。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述调节装置包括调节块，所述调节块与排水孔位于外管轴向的同一位置，所述调节块径向内侧为弧形，与内管滑槽卡接，所述调节块径向外侧同为弧形，与外管滑槽卡接，所述调节块下方设置有齿轮轴，所述调节块与齿轮轴的轴部通过轴承相连接，所述调节块下方还设置有外齿环和内齿环，所述外齿环外壁与外管固定连接，所述外齿环内壁为齿形，与齿轮轴的齿部啮合传动连接，所述内齿环内壁与内管通过大轴承相连接，所述内齿环外壁为齿形，齿形上部与齿轮轴的齿部啮合传动连接，齿形下部与小齿轮啮合传动连接，所述小齿轮与调节电机的电机轴相连接，所述调节电机固定安装于内管和外管之间。

一种小直径智能配注器的使用方法，所述流量检测装置将所检测到的流量压强等数据上传到中央***，中央***将检测到的数据存入数据存储***中，同时通过调节控制***使调节装置进行动作调节；中央***跟踪、分析长期的检测数据进行修正调节装置的控制方式，即针对不同的压强和流量，使得调节块遮挡排水孔的大小不同。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，一是通过流量检测装置，实时检测注水井中液体的流量和压强参数，监控和记录设备参数；二是根据流量检测装置检测得到的数据，通过调节装置控制液体的流量，稳定液体的流量和压强，增强***的稳定性；三是在外管上设置多个排水孔，通过调节装置同时控制多个排水孔的开口大小，弥补了小直径配注器排水孔小导致排水慢的问题；四是通过缓冲装置，防止压强过大时，调节装置阻力太大影响调节速度，减少调节装置零部件的损耗，延长寿命；五是所有电气元件为直连分布，节省空间。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的缓冲装置结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的调节装置结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的调节装置立体示意图;

图5示出了根据本发明实施例提供的控制方法示意图。

图例说明：1、上接头；2、内管；3、外管；4、流量检测装置；5、缓冲装置；6、调节装置；7、下接头；21、内管滑槽；31、排水孔；32、外管滑槽；51、缓冲环；511、入水口；512、缓冲腔；513、出水口；514、压强平衡孔；52、缓冲块；521、缓冲管道；53、缓冲弹簧；61调节块；62、轴承；63、外齿环；64、齿轮轴；65、内齿环；66、大轴承；67、小齿轮；68、调节电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术装置：一种小直径智能配注器，包括上接头1，所述上接头1下端连接内管2和外管3，所述内管2设置于外管3内部，所述内管2与外管3之间形成一个环形管道空间，环形管道空间上部设置有流量检测装置4，所述流量检测装置4下方设置有缓冲装置5，所述缓冲装置5下方设置有调节装置6，所述内管2与外管3底部与下接头7相连接。

具体的，参阅图1和3，所述外管3中间均布设置有多个排水孔31，所述排水孔31内侧设置有外管滑槽32，所述内管2外壁上设置有内管滑槽21，所述内管滑槽21与外管滑槽32轴向位置相同，槽宽尺寸相等。

具体的，参阅图1，所述流量检测装置4由流量感应器、压强感应器、信号处理器及其他电路控制***必须的配件组成,所有电器元件为直连分布。

具体的，参阅图2，所述缓冲装置包含缓冲环51，所述缓冲环51为环状体，所述缓冲环51内圈与内管2固定连接，所述缓冲环51外圈与外管3固定连接，所述缓冲环51上端面有多个入水口511，每个所述入水口511与缓冲腔512相通，所述缓冲腔512径向内侧与出水口513相同，所述出水口513另一端设置于缓冲环51下端面，所述缓冲腔512内部上方设置有缓冲块52，所述缓冲块52内部设置有缓冲管道521，所述缓冲管道521上端与入水口511相通，所述缓冲管道521径向内侧端与出水口513相通，所述缓冲块51下端面与缓冲腔512底面之间设置有缓冲弹簧53，所述缓冲弹簧53下方的缓冲腔512上设置有压强平衡孔514。

具体的，参阅图3、4，所述调节装置6包括调节块61，所述调节块61与排水孔31位于外管3轴向的同一位置，所述调节块61径向内侧为弧形，与内管滑槽21卡接，所述调节块61径向外侧同为弧形，与外管滑槽32卡接，所述调节块61下方设置有齿轮轴64，所述调节块61与齿轮轴64的轴部通过轴承62相连接，所述调节块61下方还设置有外齿环63和内齿环65，所述外齿环63外壁与外管3固定连接，所述外齿环63内壁为齿形，与齿轮轴64的齿部啮合传动连接，所述内齿环63内壁与内管2通过大轴承62相连接，所述内齿环63外壁为齿形，齿形上部与齿轮轴64的齿部啮合传动连接，齿形下部与小齿轮67啮合传动连接，所述小齿轮67与调节电机68的电机轴相连接，所述调节电机68固定安装于内管2和外管3之间。

工作原理：

将配注器安装于开采管路上，通过流量检测装置4，将管路内液体的流量和压强数据回传至地面上，当流量压强异常时，启动调节电机68带动小齿轮67转动，小齿轮67带动内齿环65转动，由于外齿环63固定，使得多个齿轮轴64同时绕内管2的轴线做圆周运动，齿轮轴64带动调节块61转动，达到控制排水孔31开口大小的效果。

当液体压强突然增大时，显然有入水口511处的压强大于压强平衡孔514处的压强，缓冲块52在压强差的作用下下移，使得缓冲管道521与出水口513连通口变小，于是液体流速变慢，此时调节装置6启动进行调节，当缓冲装置6下方的液体压强渐渐增大，之后与上方的液体压强持平，此时缓冲块52回复原位置，起到对液体的缓冲作用，为调节装置6提供动作时间，减少调节装置6零部件受压强冲击而造成损耗。

所述流量检测装置4将所检测到的流量压强等数据上传到中央***，中央***将检测到的数据存入数据存储***中，同时通过调节控制***使调节装置6进行动作调节；中央***跟踪、分析长期的检测数据进行修正调节装置6的控制方式，即针对不同的压强和流量，使得调节块61遮挡排水孔31的大小不同。

Claims

1.一种小直径智能配注器，包括上接头（1），其特征在于，所述上接头（1）下端连接内管（2）和外管（3），所述内管（2）设置于外管（3）内部，所述内管（2）与外管（3）之间形成一个环形管道空间，环形管道空间上部设置有流量检测装置（4），所述流量检测装置（4）下方设置有缓冲装置（5），所述缓冲装置（5）下方设置有调节装置（6），所述内管（2）与外管（3）底部与下接头（7）相连接；

所述外管（3）中间均布设置有多个排水孔（31），所述调节装置（6）包括调节块（61），所述调节块（61）与排水孔（31）位于外管（3）轴向的同一位置，所述调节块（61）下方设置有齿轮轴（64），所述调节块（61）下方还设置有外齿环（63）和内齿环（65），所述外齿环（63）外壁与外管（3）固定连接，所述外齿环（63）内壁为齿形，与齿轮轴（64）的齿部啮合传动连接，所述内齿环（63）内壁与内管（2）相连接，所述内齿环（63）外壁为齿形，齿形上部与齿轮轴（64）的齿部啮合传动连接，齿形下部与小齿轮（67）啮合传动连接，所述小齿轮（67）与调节电机（68）相连接。

2.如权利要求1所述的一种小直径智能配注器，其特征在于，所述排水孔（31）内侧设置有外管滑槽（32），所述内管（2）外壁上设置有内管滑槽（21），所述内管滑槽（21）与外管滑槽（32）轴向位置相同，槽宽尺寸相等。

3.如权利要求2所述的一种小直径智能配注器，其特征在于，所述流量检测装置（4）由流量感应器、压强感应器、信号处理器及其他电路控制***必须的配件组成,所有电器元件为直连分布。

4.如权利要求3所述的一种小直径智能配注器，其特征在于，所述缓冲装置包含缓冲环（51），所述缓冲环（51）为环状体，所述缓冲环（51）内圈与内管（2）固定连接，所述缓冲环（51）外圈与外管（3）固定连接，所述缓冲环（51）上端面有多个入水口（511），每个所述入水口（511）与缓冲腔（512）相通，所述缓冲腔（512）径向内侧与出水口（513）相同，所述出水口（513）另一端设置于缓冲环（51）下端面，所述缓冲腔（512）内部上方设置有缓冲块（52），所述缓冲块（52）内部设置有缓冲管道（521），所述缓冲管道（521）上端与入水口（511）相通，所述缓冲管道（521）径向内侧端与出水口（513）相通，所述缓冲块（52）下端面与缓冲腔（512）底面之间设置有缓冲弹簧（53），所述缓冲弹簧（53）下方的缓冲腔（512）上设置有压强平衡孔（514）。

5.如权利要求4所述的一种小直径智能配注器，其特征在于，所述调节块（61）径向内侧为弧形，与内管滑槽（21）卡接，所述调节块（61）径向外侧同为弧形，与外管滑槽（32）卡接，所述调节块（61）与齿轮轴（64）的轴部通过轴承（62）相连接，所述小齿轮（67）与调节电机（68）的电机轴相连接，所述调节电机（68）固定安装于内管（2）和外管（3）之间。