CN113833443B - 偏心自测型配水器 - Google Patents
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Abstract
本发明为偏心自测型配水器,包括上接头、上外管、内导向筒、单层堵塞器/单层可调水嘴、桥式配水主体和下接头;上外管的上端与上接头密封连接,上外管的下端与桥式配水主体的上端密封连接,桥式配水主体的下端与下接头密封连接;桥式配水主体的上端连接有内导向筒;所述单层堵塞器/单层可调水嘴设置于所述桥式配水器偏孔内;所述桥式配水主体的配水偏孔的一侧设置有半圆形腔体,所述半圆形腔体内部安装有压力、湿度等探头、集成线路板和电池组件,所述压力探头和所述电池组件分别与所述集成线路板连接;所述上接头的内部安装有无线传输装置,所述无线传输装置与所述电路板连接;所述桥式配水主体上设置有与所述上压力探头连通的导压孔。本发明的偏心自测型配水器实现直接测取地层的注入压力、湿度等参数的功能。
Description
技术领域
本发明属于石油开采机械技术领域,涉及一种偏心自测型配水器。
背景技术
目前,油田的分层注水井使用的偏心配水器,集成了多个功能,如①一种下导向式偏心配水器(申请号201220556825.8)、②偏心单流配水器(申请号201320065777.7)、③一种偏心配水器(申请号201820980874.1);主要技术特征表现在:专利①、②采用桥式通道结构,解决了测调时的多层分注问题,出水口设置止回阀结构,解决了地层液向油管内回吐问题,通过导向笔尖的悬挂结构及螺旋角的改进,将适应井斜从30°提高到50°;在上述专利的基础上,专利③采用上下导向结构,解决了对接成功可靠性;在辅助通道内设置倒置阀结构,实现了反洗助捞;采用单层可调水嘴,解决了水量调配测试时的水嘴免投捞问题。分注的一个重要参数,分注状态下各地层的注入压力无法直接录取,虽然各种方式的智能分注技术能解决该问题,在高成本下只局限在少量的重点井中试验应用,因此在现有的偏心配水的技术上植入自测功能,对油田的低成本开采具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种偏心自测型配水器,以解决现有偏心分注工艺不能直接测取地层的注入压力、湿度等参数的技术难题。
本申请的技术方案为:一种偏心自测型配水器,包括上接头、上外管、内导向筒、单层堵塞器、桥式配水主体和下接头;上外管的上端与上接头密封连接,上外管的下端与桥式配水主体的上端密封连接,桥式配水主体的下端与下接头密封连接;桥式配水主体的上端连接有内导向筒;所述单层堵塞器/单层可调水嘴设置于所述桥式配水器偏孔内;所述桥式配水器主体的下端还设置有半圆形腔体,所述半圆形腔体内部安装有压力、湿度等探头、集成线路板和电池组件,所述压力、湿度等探头和所述电池组件分别与所述集成线路板连接;所述上接头的内部内导向体(6)上部安装有无线传输装置,所述无线传输装置与所述电路板连接。
优选的,所述桥式配水主体偏孔的上部在两侧设置有出水口,所述桥式配水主体偏孔内安装有球阀。
优选的,所述桥式配水主体偏孔的上端螺纹连接有阀压帽,所述阀压帽将所述球阀限制在所述桥式配水主体偏孔内。
优选的,还包括导向笔尖和丝堵,所述桥式配水主体偏孔的下端与丝堵连接;所述导向笔尖固定在内导向筒的上端。
优选的,所述无线传输装置的外置执行元件为通讯环,所述通讯环设置于所述内导向体上部;所述半圆形腔体的上部设置有开口,所述开口处密封连接有密封压盖,所述密封压盖,所述密封压盖端面设有电缆出口,所述电缆出口处安装有钢管电缆,所述钢管电缆与所述电缆出口密封连接,钢管电缆的一端与所述电路板连接,另一端通过密封接头与通讯环密封连接。
优选的,所述导向笔尖通过螺钉固定在内导向体孔内。
优选的,所述桥式配水主体上设置有与所述压力探头及地层(也可以说是注入层)连通的导压孔。
优选的,所述集成电路板上设置有处理器,所述压力、湿度等探头与所述处理器连接;所述无线传输装置与所述处理器连接,用于将压力、湿度等探头采集的数据存储、传输至配备无线接收功能的测调仪(通讯仪)上,或将地面控制指令经电缆、测调仪(通讯仪)、无线传输装置传至处理器。
本申请提供的偏心自测型配水器,有以下优点:
上述的偏心自测型配水器在不改变现有功能的前提下,在桥式配水主体内置入压力、湿度等探头及相应的集成电路板以及电池组件,从而可以直接测量地层的注入压力、湿度等参数,并且可通过无线传输的方式与从井口下入通讯仪或配备无线接收功能的测调仪进行通讯,实现直接测取地层的注入压力和湿度等参数的功能。
附图说明
图1是本申请的一种偏心自测型配水器的整体结构示意图,
其中,为了便于放大观察,将该整体结构分为3段表示;
图2是图1的A-A剖视图;
图3是本申请的通讯环在另一端的结构图;
图中附图标记:上接头1、第一O形密封圈2、第二O形密封圈2a、第三O形密封圈2b、导向笔尖3、螺钉4、上外管5、内导向筒6、单层堵塞器7、第一螺栓8、桥式配水主体9、导压孔9-3、配水偏孔9-4、进液孔9-5、第四O形密封圈10、丝堵11、下接头12、球阀13、阀压帽14、压力探头15、集成线路板16、电池组件17、O形密封圈18、密封压盖19、第二螺栓20、钢管电缆21、密封接头22、通讯环23。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
需要说明的是,本申请提及的上端、下端、顶端、底端等位置是以该装置使用状态为准,这些都是本领域技术人员熟知的。
实施例1:本申请提供了一种偏心自测型配水器,参见图1-图3,包括上接头1、导向笔尖3、上外管5、内导向筒6、单层堵塞器7、桥式配水主体9、丝堵12和下接头13;上外管5的上端与上接头1密封连接,本实施例中,上外管的上端和上接头的下端螺纹连接,连接位置设置第一O形密封圈2;上外管5的下端与桥式配水主体9的上端密封连接,本实施例中,上外管的下端与桥式配水主体的上端螺纹连接,连接位置设置第二O形密封圈2a;桥式配水主体9的下端与下接头12密封连接,本实施例中,桥式配水主体的下端与下接头螺纹连接,连接位置设置第三O形密封圈2b;桥式配水主体9的上端连接有内导向筒6,内导向筒位于桥式配水主体的内部,桥式配水主体9的配水偏孔9-4的下端与丝堵连接,所述桥式配水主体9的配水偏孔的上部在两侧设置有出水口,所述两侧出水口内安装有球阀13,本实施例中,所述两侧出水口的端口设置有螺纹连接有阀压帽,所述阀压帽将所述球阀限制在所述两侧出水口内,一般将球阀在阀压帽内;所述单层堵塞器设置于所述桥式配水主体的配水偏孔内;导向笔尖3固定在内导向筒6的上端;本实施例中,所述导向笔尖通过螺钉4固定在内导向体6孔内;所述桥式配水主体的配水偏孔的一侧还设置有半圆形腔体9-2,所述半圆形腔体内部安装有压力、湿度等探头、集成线路板16和电池组件17,所述压力、湿度等探头和所述电池组件分别与所述集成线路板连接,本发明中,集成线路板上设有处理器,电池组件给处理器和压力探头供电,处理器预先写入定时采集、实时采集、通讯、休眠及唤醒等程序;所述上接头的内部安装有无线传输装置,所述无线传输装置与所述电路板连接,用于将压力探头采集的信息传输,本实施例中,压力探头优选与半圆形腔体的底面密封连接,所述桥式配水主体上设置有与所述压力探头连通的导压孔9-3,一般的所述压力探头的采集端与所述导压孔密封连接,所述无线传输装置为通讯环23,所述通讯环设置于所述内导向体6上部;所述半圆形腔体的上部设置有开口,所述开口处密封连接有密封压盖19,所述密封压盖19端面设有电缆出口,所述电缆出口处安装有钢管电缆21,所述钢管电缆与所述电缆出口密封连接,钢管电缆的一端与所述电路板连接,另一端通过密封接头22与通讯环23密封连接。图1中的桥式通孔9-1是与配水偏孔9-4平行布置的通孔。
以下为本发明的测取地层的注入压力参数的一种方法:用钢管电缆(铠装电缆)将通讯仪下入配水器内:通讯仪的定位爪支撑于配水器的下接头12的定位端面12-1上,通讯仪上的通讯环与配水器的内置的通讯环23近距离对应,回放地层的注入压力参数,或单独回放之前的存储数据、设置新的工作参数。
实施例2:实施例2为本发明的一种结构构成:其中,该偏心自测型配水器主要由偏心配水器和测压部分构成。偏心配水器部分由上接头1、第一O形密封圈2、第四O形密封圈11、导向笔尖3、螺钉4、上外管5、内导向体6、单层可调水嘴7、第一螺栓8、桥式配水主体9、丝堵11、下接头12、阀球13、阀压帽14等构成;上外管5与上接头1、桥式配水主体9螺纹连接,上下配合面设置O形密封圈2,桥式配水主体9的偏孔的下端与丝堵11,配合面设置第四O形密封圈10,用第一螺栓8将内导向体6固定在桥式配水主体9的上端面,用螺钉4将导向笔尖3固定在内导向体6孔内,桥式配水主体9偏孔的上部两侧设出水口,端口设有内螺纹,内置阀球13,阀压帽14与端口螺纹连接,桥式配水主体9的下端与下接头12螺纹连接,配合面设置O形密封圈2。测压部分由桥式配水主体9、压力探头15、集成线路板16、电池组件17、O形密封圈18、密封压盖19、第二螺栓20、钢管电缆21、密封接头22和通讯环23等构成;将集成线路板16、电池组件17和压力探头15依次置入桥式配水主体9的半圆腔9-2内,压力探头15与导压口内端螺纹密封连接,合入密封压盖19配合面设有O形密封圈18,用第二螺栓20固定,密封压盖19端面设有电缆出口,用钢管电缆21、密封接头22与安置在内导向体6上部的通讯环23密封连接为一体,进行供电、接收指令和传输数据。
以下为本发明的测取地层的注入压力参数的另一种方法:用钢管电缆(铠装电缆)将配备近距离通讯功能测调仪下入配水器内:测调仪与可调水嘴对接时定位,测调仪上的通讯环与配水器内置的通讯环23在给定的距离内,测调仪在边测边调的过程中同步回放地层的注入压力参数,或单独回放之前的存储数据、设置新的工作参数。
以下为本发明的工作实例:二级三段分注管柱,由油管+本发明1+封隔器+本发明2+封隔器+本发明3+油管+固定阀+筛管+丝堵等构成,用油管连接依次下入井中,油管内加压封隔器座封。用试井车通过钢管电缆(铠装电缆)将测调仪下入井内与本发明1、2、3依次对接进行流量、水嘴调节测试,同时回放注入压力、湿度等测试数据,或将通讯仪下入井内与本发明1、2、3依次定位回放注入压力、湿度等测试数据,测试完成后取出测调仪(通讯仪),本发明1、2、3继续在井下工作。
本发明的技术方案可取得以下有益效果:
本发明在不改变偏心配水器现有功能的前提下,在封配体内置入压力、湿度等探头及电气元件,增加了定期测试、存储和回传测试数据等功能。突破了现有偏心分注工艺不能直接测取地层的注入压力等参数的技术瓶颈。
测调仪入井一次可完成流量、水嘴调节、注入压力等多参数测试,同时诊断出每级封隔器的封隔情况,免验封测试工序1次,可节约0.4万元。
其主要功能接近智能配水器,工具制造费相比每台可降低50%以上。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,第一、第二等词语只是用于名称的区分,不是对技术术语的限制,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种偏心自测型配水器,包括上接头(1)、上外管(5)、内导向筒(6)、单层堵塞器/单层可调水嘴(7)、桥式配水主体(9)和下接头(13);上外管(5)的上端与上接头(1)密封连接,上外管(5)的下端与桥式配水主体(9)的上端密封连接,桥式配水主体(9)的下端与下接头(12)密封连接;桥式配水主体(9)的上端连接有内导向筒(6);所述单层堵塞器/单层可调水嘴设置于所述桥式配水主体的配水偏孔内;其特征在于,
所述桥式配水主体的配水偏孔的另一侧设置有半圆形腔体(9-2),所述半圆形腔体内部安装有压力探头(15)、湿度探头、集成线路板(16)和电池组件(17),所述压力、湿度探头和所述电池组件分别与所述集成线路板连接;所述上接头的内部和半圆形腔体内安装有无线传输装置,所述无线传输装置与所述集成线路板连接;
所述无线传输装置为通讯环(23),所述通讯环设置于所述桥式配水主体(9)的两端;
所述半圆形腔体的上部设置有开口,所述开口处密封连接有密封压盖(19),所述密封压盖(19)端面设有电缆出口,所述电缆出口处安装有钢管电缆(21),所述钢管电缆与所述电缆出口密封连接,钢管电缆的一端与所述集成线路板连接,另一端通过密封接头(22)与通讯环(23)密封连接;
其中一个所述通讯环设置于所述内导向筒(6)上部,与从所述密封压盖(19)端面伸出的钢管电缆密封连接;
另一个所述通讯环设置于所述下接头(12)内上部,与所述半圆形腔体的下部伸出的钢管电缆密封连接。
2.根据权利要求1所述的偏心自测型配水器,其特征在于,所述桥式配水主体上设置有与所述压力探头及注入层连通的导压孔(9-3)。
3.根据权利要求1所述的偏心自测型配水器,其特征在于,所述集成线路板上设置有处理器,所述压力、湿度探头与所述处理器连接;
所述无线传输装置与所述处理器连接,用于将压力、湿度探头采集的数据传输至从井口下入的通讯仪或测调仪上,或将地面控制指令经电缆、通讯仪/测调仪、无线传输装置传至处理器。
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