CN117569781A - 一种一封双配智能注水仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一封双配智能注水仪,包括分注组件,分注组件下端通过上转换接头连接封隔器,封隔器下端连接有下转换接头,分注组件下端部设置有中心过流通道、第一水嘴短节和第二水嘴短节,分注组件下端部外周设置有上层出水孔;上转换接头的内部设置有中心过流孔和上桥式孔,上桥式孔环套中心过流孔;封隔器的中心通道内间隙环套有中心管,中心管与中心通道之间形成过流间隙,中心管的上端与中心过流孔的下端贯通;下转换接头的外周径设置有下层出水孔,下转换接头的内部设置有下桥式孔,过流间隙两端分别贯通上桥式孔和下桥式孔,中心管下端***下转换接头内与下层出水孔贯通。本发明同时具备分层测量功能,可实现两层分注和坐封。
Description
技术领域
本发明属于油田分层注水技术领域,具体涉及一种一封双配智能注水仪。
背景技术
精细化分层智能分注技术是油田主要的增产手段,其能够根据需求自动或手动调配不同层位的配注量,实现控水增产的目的,并且结合智能分采仪和大数据算法,还能够实现油田区块智能化、自动化、数字化管理,为无人值守油田的实现打下基础。
现有的智能分注***一般由多支智能分注仪和封隔器组成,通过油管短节连成工具串下井,由于工具串长度长,现场操作复杂,施工和仪器成本高,同时由于仪器包含的串接组件较多,整体故障率也较高。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种一封双配智能注水仪,其通过设置一对水嘴短节实现封隔和双层智能分注功能,并且下井工具串长度短,可取代常规的双层智能分注工艺的工具串,实现双层注水作业。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种一封双配智能注水仪,其特征在于:包括分注组件和封隔器,所述分注组件的下端通过上转换接头连接封隔器,所述封隔器的下端连接有下转换接头,所述分注组件的下端部轴向设置有贯通其上下端的中心过流通道和位于中心过流通道径向外周的第一水嘴短节、第二水嘴短节,所述分注组件的下端部径向外周设置有贯通第二水嘴短节的出水口的上层出水孔;所述上转换接头的内部轴向间隔设置有与第一水嘴短节的出水口贯通的中心过流孔和与中心过流通道贯通的上桥式孔,所述上桥式孔环套中心过流孔;所述封隔器的中心通道内间隙环套有中心管,所述中心管的外周面与中心通道的内周面之间形成过流间隙,所述中心管的上端与中心过流孔的下端贯通;所述下转换接头的径向外周设置有贯通其上端的下层出水孔,所述下转换接头的轴向设置有贯通其两端的下桥式孔,所述过流间隙的两端分别连通上桥式孔和下桥式孔,所述中心管的下端***下转换接头内与下层出水孔贯通。
进一步,所述分注组件的下端部轴向还设置有位于中心过流通道径向外周的第一水嘴短节安装孔和第二水嘴短节安装孔,所述第一水嘴短节安装孔与中心过流通道和中心过流孔均贯通,所述第二水嘴短节安装孔与中心过流通道贯通;所述第一水嘴短节安装孔上设置第一水嘴短节,所述第二水嘴短节安装孔上设置第二水嘴短节,所述第二水嘴短节安装孔的下端径向设置与其贯通的上层出水孔。
进一步,所述第一水嘴短节安装孔的径向设置有与中心过流通道贯通的第一平衡压孔和第一进水口,所述第一水嘴短节安装孔的底部轴向设置有与中心过流孔贯通的引流孔,所述第一平衡压孔与第一水嘴短节的平衡压条孔导通,所述第一进水口与第一水嘴短节的出水口导通;所述第二水嘴短节安装孔的径向设置有与中心过流通道贯通的第二平衡压孔和第二进水口,所述第二平衡压孔与第二水嘴短节的平衡压条孔导通,所述第二进水口与第二水嘴短节的出水口导通。
进一步,所述分注组件的下端部还轴向设置有位于中心过流通道径向外周的测量主控短节,所述测量主控短节的下端部设置有内压传感器、第一孔压传感器和第二孔压传感器,所述内压传感器与中心过流通道导通用于测量中心过流通道内的内压力,所述第一孔压传感器与第二水嘴短节的出水口导通用于测量第二水嘴短节的出水口压力,所述第二孔压传感器与第一水嘴短节的出水口导通用于测量第一水嘴短节的出水口压力。
进一步,所述分注组件的下端部还轴向设置有测量主控短节安装孔,所述测量主控短节设置在测量主控短节安装孔上,所述内压传感器、第一孔压传感器和第二孔压传感器均位于测量主控短节安装孔内;所述分注组件的下端部径向设置有依次上下间隔的内压导压孔、上层导压孔和下层导压孔,所述内压传感器连通内压导压孔与中心过流通道导通;所述第一孔压传感器连通上层导压孔与第二水嘴短节的出水口导通,所述第二孔压传感器连通下层导压孔与第一水嘴短节的出水口导通。
进一步,所述测量主控短节包括测量接头,所述测量接头设置在测量主控短节安装孔内,所述内压传感器、第一孔压传感器和第二孔压传感器均设置在测量接头上,所述测量接头上套设有将内压传感器、第一孔压传感器和第二孔压传感器间隔的密封圈,所述测量主控短节安装孔上设置有与密封圈匹配的密封面。
进一步,所述分注组件包括外护筒,所述外护筒的两端分别设置有上接头和下接头,所述下接头的轴向设置中心过流通道、第一水嘴短节安装孔、第二水嘴短节安装孔和测量主控短节安装孔;所述中心过流通道贯通下接头,所述上接头的轴向设置有通孔,所述通孔连通外护筒与中心过流通道贯通;所述下接头的轴向还设置有位于中心过流通道径向外周的电池组短节;所述上接头的下端套装在第一水嘴短节、第二水嘴短节、测量主控短节和电池组短节的上端。
进一步,所述上接头的下端设置有密封集线接头,所述第一水嘴短节、测量主控短节、第二水嘴短节和电池组短节的上端均伸入密封集线接头内。
进一步,所述上接头与上转换接头的连接面上轴向间隔套设有第一密封圈和第二密封圈;所述封隔器的两端分别通过锥螺纹密封连接上转换接头和下转换接头,所述中心管的下端部与下层出水孔的上端部之间套设有第三密封圈。
进一步,所述下接头的下端轴向设置所述引流孔;所述中心过流孔包括过流孔和与其连通的中心盲孔,所述过流孔位于中心盲孔的上端,所述过流孔贯通上转换接头的上端面与引流孔导通。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点和效果:
(1)本发明提供的一种一封双配智能注水仪,由于设置了第一水嘴短节和第二水嘴短节,因此同时具备分层流量、温度和压力的测量功能,可实现上下两层的智能分注和封隔坐封功能,并且配合地面流量自控仪和单独的二级封隔器还能实现三层智能分注作业,简化了现场作业,提高了作业可靠性。
(2)本发明提供的一种一封双配智能注水仪,将第一水嘴短节和第二水嘴短节并行集中同一水平位置实现两层注水,结构紧凑,注水仪长度远小于常规的一封双配的组合工具段,并且由于串接工具少,长度短,便于现场施工作业,满足井下长期使用要求,降低了施工和仪器成本。
附图说明
图1为本发明的一种一封双配智能注水仪的外形结构示意图。
图2为本发明的分注组件的结构示意图。
图3为图1的A-A向剖面放大结构示意图。
图4为图3的B-B向剖面结构示意图。
图5为图3的C-C向部分剖面放大结构示意图。
附图标记:101-分注组件;102-上转换接头;103-中心管;104-封隔器;105-下转换接头;201-上接头;202-密封集线套筒;203-密封集线接头;204-第一水嘴短节;205-测量主控短节;206-第二水嘴短节;207-第一电池短节;208-第二电池短节;209-通信穿线管;210-下接头;301-外护筒;401-第一平衡压孔;402-第二平衡压孔;403-第一进水口;404-第二进水口;405-上层出水孔;406-过流孔;407-中心盲孔;408-第一密封圈;409-中心过流通道,410-中心通道;411-锥螺纹;412-第三密封圈;413-下桥式孔;414-下层出水孔;415-引流孔;416-上桥式孔;417-第二密封圈;501-内压导压孔;502-内压传感器;503-第一孔压传感器;504-第二孔压传感器;505-测量接头;506-上层密封圈;507-下层密封圈;508-上层导压孔;509-下层导压孔。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的实施例进行详细说明,以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制,而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
如图1-图5所示。本发明提供的一种一封双配智能注水仪,包括分注组件101和封隔器104,所述分注组件101的下端通过上转换接头102连接封隔器104,所述封隔器104的下端连接有下转换接头105,所述分注组件101的下端部轴向设置有贯通其上下端的中心过流通道409和位于中心过流通道409径向外周的第一水嘴短节204、第二水嘴短节206,所述分注组件101的下端部径向外周设置有贯通第二水嘴短节206的出水口的上层出水孔405;所述上转换接头102的内部轴向间隔设置有与第一水嘴短节204的出水口贯通的中心过流孔和与中心过流通道409贯通的上桥式孔416,所述上桥式孔416环套中心过流孔;所述下转换接头105的径向外周设置有贯通其上端的下层出水孔414,所述下转换接头105的内部轴向设置有贯通其两端的下桥式孔413;所述封隔器104的中心通道410内间隙环套有中心管103,所述中心管103的外周面与中心通道410的内周面之间形成过流间隙,所述中心管103的上端与中心过流孔的下端贯通,所述中心管103的下端***下转换接头105内与下层出水孔414贯通,所述过流间隙的两端分别连通上桥式孔416和下桥式孔413。所述中心过流通道409内的第一部分注入液经第一水嘴短节204进行流量调控后从下层出水孔414注入下层地层,中心过流通道409内的第二部分注入液经第二水嘴短节206进行流量调控后从上层出水孔405注入上层地层,中心过流通道409内的第三部分注入液经过流间隙从下桥式孔413流入下层管柱。
具体地说,本发明的一封双配智能注水仪由分注组件101、上转换接头102、中心管103、封隔器104和下转换接头105上下连接组成。封隔器104可以是常规的成品封隔器,也可以是专门定制的电动坐封或解封封隔器,封隔器不受种类限制。
分注组件101为内部具有阶梯孔腔的柱体结构,分注组件101的两端孔腔直径均小于中间孔腔直径。分注组件101的下端中心设置中心过流通道409形成分注组件101的下端孔腔。中心过流通道409的下端贯通分注组件101的下端面,中心过流通道409的上端通过中间孔腔与分注组件101的上端孔腔导通。第一水嘴短节204和第二水嘴短节206的上下端均密封在分注组件101的两端内部。注入液经分注组件101的上端孔腔进入分注组件101的中间孔腔内流入中心过流通道409。
上转换接头102为两端细、中间粗的阶梯柱形结构。上转换接头102的上端外周和下端外周分别具有螺纹面,上转换接头102的上端与分注组件101的下端螺纹密封连接。上转换接头102的下端与封隔器104的上端螺纹密封连接。中心通道410两端贯通封隔器104的上下端面,中心管103穿套在中心通道410内,中心管103的外周面与中心通道410的内周面之间形成环状结构的过流间隙。
上转换接头102的轴向中心设置中心过流孔,中心过流孔的下端轴向贯通上转换接头102的下端面,中心过流孔的上端径向贯通上转换接头102的上端面外缘。上桥式孔416偏心设置在上转换接头102的内部轴向,上桥式孔416环套设置在中心过流孔的外周一侧,上桥式孔416上下贯通上转换接头102的上下端面。
封隔器104为两端细、中间粗的阶梯柱形结构,封隔器104的上端设置有螺纹腔孔,封隔器104的下端外周设置有外螺纹与下转换接头105连接。中心通道410贯通螺纹腔孔和封隔器104的下端面,中心通道410的内径小于螺纹腔孔的内径,封隔器104的上端螺纹腔孔的底部与上转换接头102的下端面间隔形成第一间隔空间,上桥式孔416的下端贯通第一间隔空间与过流间隙的上端贯通。
下转换接头105为上端粗、下端细的阶梯柱形结构,下转换接头105的上下端部中心分别设置有上下间隔的上腔孔和下腔孔,上腔孔的内周面具有内螺纹与封隔器的下端外螺纹连接,下腔孔的外周面具有外螺纹实现与下层管柱螺纹连接。下转换接头105的径向外周设置下层出水孔414,下层出水孔414为L型结构,下层出水孔414的两端分别贯通下转换接头105外周面和上腔孔,封隔器104的下端密封连接在下转换接头105的上腔孔内,封隔器104的下端面与上腔孔的底部间隔形成第二间隔空间。
中心管103的上端穿过第一间隔空间后插接在上转换接头102的中心过流孔内,中心管103的下端从中心通道410延伸进下转换接头105的上腔孔内与下层出水孔414的上端贯通。
下桥式孔413轴向偏心设置在下转换接头105的内部,下桥式孔413的轴向截面为L型结构,其轴向环套设置在下转换接头105的下层出水孔414一侧,下桥式孔413与下层出水孔414相间隔,下桥式孔413的上端轴向贯通下转换接头105的上腔孔底部与第二间隔空间导通,下桥式孔413的下端径向贯通下转换接头105的下腔孔,使得一部分注入液从下桥式孔413进入下腔孔后流入下层管柱,过流间隙的下端则贯通第二间隔空间后与下桥式孔413的上端连通。
进一步,所述分注组件101的下端部轴向还设置有位于中心过流通道409径向外周的第一水嘴短节安装孔和第二水嘴短节安装孔,所述第一水嘴短节安装孔与中心过流通道409和中心过流孔均贯通,所述第二水嘴短节安装孔与中心过流通道409贯通;所述第一水嘴短节安装孔上设置第一水嘴短节204,所述第二水嘴短节安装孔上设置第二水嘴短节206,所述第二水嘴短节安装孔的下端径向设置与其贯通的上层出水孔405。
具体地说,第一水嘴短节安装孔和第二水嘴短节安装孔轴向间隔设置在中心过流通道409外周的分注组件101的下部,第一水嘴短节204螺纹连接在第一水嘴短节安装孔上,第一水嘴短节204的下端伸入第一水嘴短节安装孔内,第一水嘴短节204的上端延伸出中心过流通道409。第二水嘴短节206螺纹连接在第二水嘴短节安装孔上,第二水嘴短节206的下端伸入第二水嘴短节安装孔内,第二水嘴短节206的上端延伸出中心过流通道409,上层出水孔405一端贯通第二水嘴短节安装孔后与第二水嘴短节206的出水口导通,上层出水孔405另一端径向贯穿分注组件101的外壁。
进一步,所述第一水嘴短节安装孔的径向设置有与中心过流通道409贯通的第一平衡压孔401和第一进水口403,所述第一水嘴短节安装孔的底部轴向设置有与中心过流孔贯通的引流孔415,所述第一平衡压孔401与第一水嘴短节204的平衡压条孔导通,所述第一进水口403与第一水嘴短节204的进水口导通;所述第二水嘴短节安装孔的径向设置有与中心过流通道409贯通的第二平衡压孔402和第二进水口404,所述第二平衡压孔402与第二水嘴短节206的平衡压条孔导通,所述第二进水口404与第二水嘴短节206的进水口导通。
具体地说,第一平衡压孔401和第一进水口403上下间隔设置且均位于第一水嘴短节安装孔的上部,通过第一进水口403将中心过流通道409内的注入液引流至第一水嘴短节204内。第一平衡压孔401和第一水嘴短节204上的平衡压条形孔径向相对,第一进水口403和第一水嘴短节204的进水口径向相对,通过第一平衡压孔401可以将中心过流通道409内的内压力引入到第一水嘴短节204中,使得第一水嘴短节204运动的阀芯上下两端压力相同处于平衡压状态,这样不会产生压差力影响第一水嘴短节204动作。第二平衡压孔402和第二进水口404上下间隔设置且均位于第二水嘴短节安装孔的上部,通过第二进水口404将中心过流通道409内的注入液引流至第二水嘴短节206内。第二平衡压孔402和第二水嘴短节206上的平衡压条形孔径向相对,第二进水口404和第二水嘴短节206的进水口径向相对,通过第二平衡压孔402可以将中心过流通道409内的内压力引入到第二水嘴短节206中,使得第二水嘴短节206运动的阀芯上下两端压力相同处于平衡压状态,这样也不会产生压差力,影响第二水嘴短节206动作。
进一步,所述分注组件101的下端部还轴向设置有位于中心过流通道409径向外周的测量主控短节205,所述测量主控短节205的下端部设置有内压传感器502、第一孔压传感器503和第二孔压传感器504,所述内压传感器502与中心过流通道409导通用于测量中心过流通道409内的内压力,所述第一孔压传感器503与第二水嘴短节206的出水口导通用于测量第二水嘴短节206的出水口压力,所述第二孔压传感器504与第一水嘴短节204的出水口导通用于测量第一水嘴短节204的出水口压力。
具体地说,测量主控短节205与第一水嘴短节204和第二水嘴短节206轴向平行间隔设置,测量主控短节205的上端延伸出中心过流通道409,测量主控短节205的下端伸入分注组件101的下端部内,测量主控短节205的上下端密封在分注组件101内。
进一步,所述分注组件101的下端部还轴向设置有测量主控短节安装孔,所述测量主控短节205设置在测量主控短节安装孔上,所述内压传感器502、第一孔压传感器503和第二孔压传感器504均位于测量主控短节安装孔内;所述分注组件101的下端部径向设置有依次上下间隔的内压导压孔501、上层导压孔508和下层导压孔509,所述内压传感器502连通内压导压孔501与中心过流通道409导通;所述第一孔压传感器503连通上层导压孔508与第二水嘴短节206的出水口导通;所述第二孔压传感器504连通下层导压孔509与第一水嘴短节204的出水口导通。
具体地说,分注组件101的下端部轴向设置测量主控短节安装孔,测量主控短节安装孔位于中心过流通道409的外周,测量主控短节205螺纹连接在测量主控短节安装孔的上端,测量主控短节205的下端伸入测量主控短节安装孔内,中心过流通道409外周的分注组件101径向依次间隔设置内压导压孔501、上层导压孔508和下层导压孔509,其中,内压导压孔501的两端贯通主控短节安装孔和中心过流通道409后与中心过流通道409导通,上层导压孔508的两端贯通测量主控短节安装孔和第二水嘴短节安装孔后与第二水嘴短节206的出水口导通,下层导压孔509的两端贯通主控短节安装孔和第一水嘴短节安装孔后与第一水嘴短节204的出水口导通。测量接头505上的内压传感器502的前端与内压导压孔501连通,第一孔压传感器503的前端与上层导压孔508连通,第二孔压传感器504的前端与下层导压孔509连通。
根据内压传感器502检测的压力值与第一孔压传感器503检测的压力值的压力差值,同时结合第二水嘴短节206的水嘴开度,利用差压流量计的原理,可计算上层出水孔405的注入液注入流量。根据内压传感器502检测的压力值与第二孔压传感器504检测的压力值的压力差值,同时结合第一水嘴短节204的水嘴开度,利用差压流量计的原理,可计算下层出水孔414的注入液注入流量。
进一步,所述测量主控短节205包括测量接头505,所述测量接头505设置在测量主控短节安装孔内,所述内压传感器502、第一孔压传感器503和第二孔压传感器504均设置在测量接头505上,所述测量接头505上套设有将内压传感器502、第一孔压传感器503和第二孔压传感器504间隔的密封圈,所述测量主控短节安装孔上设置有与密封圈匹配的密封面。
具体地说,测量接头505位于测量主控短节205下端并伸入测量主控短节安装孔内,内压传感器502、第一孔压传感器503和第二孔压传感器504上下间隔设置在测量接头505上。密封圈包括上层密封圈506和下层密封圈507,上层密封圈506位于测量主控短节安装孔内的内压传感器502和第一孔压传感器503之间,下层密封圈507位于测量主控短节安装孔内的第一孔压传感器503和第二孔压传感器504之间。密封圈和密封面相匹配密封用于不同传感器测量压力的隔离,保证测压准确。
进一步,所述测量主控短节205的上端内部设置有控制电路板,控制电路板上同时设置有控制电路和温度传感器。所述温度传感器焊接在控制电路板上的用于测量注水仪的内部温度。控制电路包括单片机,单片机上运行嵌入式程序能够按照程序读取温度、压力数据并接收地面控制器的控制命令来控制第一水嘴短节204和第二水嘴短节206的水嘴开度大小,实现整个注水仪的动作。控制电路同时与温度传感器、内压传感器502、第一孔压传感器503和第二孔压传感器504电连接将压力值数据和水嘴开度数据通过波码无线通讯方式传至井上的地面控制器,实现测量主控短节205与地面控制器进行数据交换和命令收发。
进一步,所述分注组件包括外护筒301,所述外护筒301的两端分别设置有上接头201和下接头210,所述下接头210的轴向设置中心过流通道409、第一水嘴短节安装孔、第二水嘴短节安装孔和测量主控短节安装孔;所述中心过流通道409贯通下接头210,所述上接头201的轴向设置有通孔,所述通孔连通外护筒301与中心过流通道409贯通;所述下接头210的轴向还设置有位于中心过流通道409径向外周的电池组短节和通信穿线管209;所述上接头201的下端套装在所述第一水嘴短节204、第二水嘴短节206、测量主控短节205、电池组短节和通信穿线管209的上端。
具体地说,分注组件101的最上端为上接头201,下端为下接头210,中部为外护筒301,上接头201的中心轴向设置贯通的通孔,上接头201、下接头210与外护筒301均采用螺纹连接,外护筒301与上接头201和下接头210之间同时采用O形橡胶圈进行密封。
中心过流通道409轴向设置在下接头210的中心,中心过流通道409贯通下接头210的上下端面。第一水嘴短节安装孔、第二水嘴短节安装孔和测量主控短节安装孔轴向偏心环绕在中心过流通道409外周的下接头210径向,第一水嘴短节安装孔和第二水嘴短节安装孔位于测量主控短节安装孔的径向两侧,电池组短节则与第一水嘴短节204、第二水嘴短节206和测量主控短节205相对,通信穿线管209则轴向设置在电池组短节与测量主控短节205之间的下接头210内。电池组短节包括第一电池短节207和第二电池短节208,第一电池短节207和第二电池短节208轴向间隔设置且分别与第一水嘴短节204和第二水嘴短节206径向相对。第一水嘴短节204、测量主控短节205、第二水嘴短节206、第一电池短节207、第二电池短节208和通信穿线管209均套设在外护筒301内,他们的下端均采用螺纹安装方式安装在下接头210上,他们的上端均伸入上接头201的内部。
由于上接头201中心的通孔贯通外护筒301后与中心过流通道409相通,注入液从上接头201经过外护筒301进入中心过流通道409,第一水嘴短节204、测量主控短节205、第二水嘴短节206、第一电池短节207、第二电池短节208以及通信穿线管209均密封浸泡在外护筒301内的注入液内。
第一电池短节207、第二电池短节208均用于整个注水仪的供电,通信穿线管209用于注水仪内部的过线缆。上转换接头102上同时设置有通讯插座,通信穿线管209的下端贯通下接头210后与上转换接头102连通,通信穿线管209用于通讯插座的引线走线从上转换接头102上进入到上接头201的内部进行统一接线。第一电池短节207和第二电池短节208均与第一水嘴短节204、第二水嘴短节206和测量主控短节205电连接。
进一步,所述上接头201的下端设置有密封集线接头203,所述第一水嘴短节204、测量主控短节205、第二水嘴短节206、电池组短节和通信穿线管209的上端均伸入密封集线接头203内。
具体地说,密封集线接头203下端同时设置有密封集线套筒202,密封集线套筒202和密封集线接头203用于将第一水嘴短节204、第二水嘴短节206、测量主控短节205、第一电池短节207、第二电池短节208及通信穿线管209的引线全部集中在密封集线接头203和密封集线套筒202的环形密封空间内进行对接接线。
进一步,所述上接头201与上转换接头102的连接面上轴向间隔套设有第一密封圈408和第二密封圈417;所述封隔器104的两端分别与上转换接头102和下转换接头105通过锥螺纹411密封连接;所述中心管103的下端部与下层出水孔414的上端部之间套设有第三密封圈412。
具体地说,第一密封圈408和第二密封圈417上下间隔设置可以将中心过流通道409内的注入液与引流孔415内的注入液进行隔开。封隔器104的上端母扣连接在上转换接头102的下端外周,上端母扣与上转换接头102的下端外周采用锥螺纹411密封连接,封隔器104的下端公扣连接在下转换接头105的上腔孔内,下端公扣与下转换接头105的上腔孔也采用锥螺纹411密封连接。中心管103的下端插设在下转换接头105的上腔孔底部的下层出水孔414上,中心管103的下端外周与下层出水孔414的上端内周之间套设第三密封圈412,第三密封圈412将第二间隔空间的底部密封,第三密封圈412使得下转换接头105内的中心管103和过流间隙形成的两个独立通道实现密封隔离。
进一步,所述下接头210的下端轴向设置引流孔415;所述中心过流孔包括过流孔406和与其连通的中心盲孔407,所述过流孔406位于中心盲孔407的上端,所述过流孔406贯通上转换接头102的上端面与引流孔415导通。
具体地说,引流孔415轴向偏心设置在下接头210的下端与第一水嘴短节安装孔的底部贯通。中心盲孔407为垂直孔,中心盲孔407设置在上转换接头102的轴向中心,中心盲孔407 的上端封闭,中心盲孔407 的下端贯通上转换接头102的下端面。上转换接头102的上端部径向设置过流孔406,过流孔406为L型结构,过流孔406的一端与中心盲孔407 横向连通,过流孔406的另一端延伸出上转换接头102径向并贯通上转换接头102的上端面。上转换接头102、下接头210和封隔器104上下连接时,中心管103的上端***中心盲孔407的下端与其导通,中心盲孔407的上端连通过流孔406后与引流孔415导通,使得注入液从下接头210下端偏心的引流孔415引流至中心管103内进入下转换接头105。
本发明提供的一种一封双配智能注水仪,在实际使用时,操作步骤如下:
步骤1,将一封双配智能注水仪进行参数设置,关闭第一水嘴短节204和第二水嘴短节206后将注水仪与管柱进行连接后下放入井内,由于注水仪采用波码无线通讯,因此可实现带压施工作业。
步骤2,对管柱内部加压,等到预设时间到位或下发压力波命令使封隔器104坐封。
步骤3,采用地面控制器下发验封命令,第一水嘴短节204和第二水嘴短节206分别保持关闭状态,然后测量第一孔压传感器503的压力值和第二孔压传感器504的压力值,若两个压力值有压力差则表示封隔器104坐封成功,采用波码无线通讯的方式上传验封状态。
步骤4,采用地面控制器下发波码命令,分别控制第一水嘴短节204和第二水嘴短节206进行流量自动测调;其中一部分注入液流经中心过流通道409后通过第二进水口404流入第二水嘴短节206,经过第二水嘴短节206对流量进行调控后从上层出水孔405注入到上层地层,还有一部分注入液流经中心过流通道409后通过第一进水口403流入第一水嘴短节204,经过第一水嘴短节204对流量进行调控后从引流孔415流出,经中心过流孔、中心管103后从下层出水孔414注入下层地层。
步骤5,采用内压传感器502测量中心过流通道409内的内压力值,第一孔压传感器503测量第二水嘴短节206调节后的出水口压力值,第二孔压传感器504测量第一水嘴短节204调节后的出水口压力值,根据每个出水口压力值和内压力值的压力差值和每个水嘴短节的水嘴开度数据分别计算上层地层和下层地层的分层流量。
步骤6,当需要井下流量、压力、温度数据时,地面控制器下发索取数据命令,井下的注水仪水嘴动作产生压力和流量波,上传所需数据。
Claims (10)
1.一种一封双配智能注水仪,其特征在于:包括分注组件(101)和封隔器(104),所述分注组件(101)的下端通过上转换接头(102)连接封隔器(104),所述封隔器(104)的下端连接有下转换接头(105),所述分注组件(101)的下端部轴向设置有贯通其上下端的中心过流通道(409)和位于中心过流通道(409)径向外周的第一水嘴短节(204)、第二水嘴短节(206),所述分注组件(101)的下端部径向外周设置有贯通第二水嘴短节(206)的出水口的上层出水孔(405);所述上转换接头(102)的内部轴向间隔设置有与第一水嘴短节(204)的出水口贯通的中心过流孔和与中心过流通道(409)贯通的上桥式孔(416),所述上桥式孔(416)环套中心过流孔;所述封隔器(104)的中心通道(410)内间隙环套有中心管(103),所述中心管(103)的外周面与中心通道(410)的内周面之间形成过流间隙,所述中心管(103)的上端与中心过流孔的下端贯通;所述下转换接头(105)的径向外周设置有贯通其上端的下层出水孔(414),所述下转换接头(105)的轴向设置有贯通其两端的下桥式孔(413),所述过流间隙的两端分别连通上桥式孔(416)和下桥式孔(413),所述中心管(103)的下端***下转换接头(105)内与下层出水孔(414)贯通。
2.根据权利要求1所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述分注组件(101)的下端部轴向还设置有位于中心过流通道(409)径向外周的第一水嘴短节安装孔和第二水嘴短节安装孔,所述第一水嘴短节安装孔与中心过流通道(409)和中心过流孔均贯通,所述第二水嘴短节安装孔与中心过流通道(409)贯通;所述第一水嘴短节安装孔上设置第一水嘴短节(204),所述第二水嘴短节安装孔上设置第二水嘴短节(206),所述第二水嘴短节安装孔的下端径向设置与其贯通的上层出水孔(405)。
3.根据权利要求2所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述第一水嘴短节安装孔的径向设置有与中心过流通道(409)贯通的第一平衡压孔(401)和第一进水口(403),所述第一水嘴短节安装孔的底部轴向设置有与中心过流孔贯通的引流孔(415),所述第一平衡压孔(401)与第一水嘴短节(204)的平衡压条孔导通,所述第一进水口(403)与第一水嘴短节(204)的出水口导通;所述第二水嘴短节安装孔的径向设置有与中心过流通道(409)贯通的第二平衡压孔(402)和第二进水口(404),所述第二平衡压孔(402)与第二水嘴短节(206)的平衡压条孔导通,所述第二进水口(404)与第二水嘴短节(206)的出水口导通。
4.根据权利要求3所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述分注组件(101)的下端部还轴向设置有位于中心过流通道(409)径向外周的测量主控短节(205),所述测量主控短节(205)的下端部设置有内压传感器(502)、第一孔压传感器(503)和第二孔压传感器(504),所述内压传感器(502)与中心过流通道(409)导通用于测量中心过流通道(409)内的内压力,所述第一孔压传感器(503)与第二水嘴短节(206)的出水口导通用于测量第二水嘴短节(206)的出水口压力,所述第二孔压传感器(504)与第一水嘴短节(204)的出水口导通用于测量第一水嘴短节(204)的出水口压力。
5.根据权利要求4所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述分注组件(101)的下端部还轴向设置有测量主控短节安装孔,所述测量主控短节(205)设置在测量主控短节安装孔上,所述内压传感器(502)、第一孔压传感器(503)和第二孔压传感器(504)均位于测量主控短节安装孔内;所述分注组件(101)的下端部径向设置有依次上下间隔的内压导压孔(501)、上层导压孔(508)和下层导压孔(509),所述内压传感器(502)连通内压导压孔(501)与中心过流通道(409)导通;所述第一孔压传感器(503)连通上层导压孔(508)与第二水嘴短节(206)的出水口导通,所述第二孔压传感器(504)连通下层导压孔(509)与第一水嘴短节(204)的出水口导通。
6.根据权利要求5所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述测量主控短节(205)包括测量接头(505),所述测量接头(505)设置在测量主控短节安装孔内,所述内压传感器(502)、第一孔压传感器(503)和第二孔压传感器(504)均设置在测量接头(505)上,所述测量接头(505)上套设有将内压传感器(502)、第一孔压传感器(503)和第二孔压传感器(504)间隔的密封圈,所述测量主控短节安装孔上设置有与密封圈匹配的密封面。
7.根据权利要求6所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述分注组件(101)包括外护筒(301),所述外护筒(301)的两端分别设置有上接头(201)和下接头(210),所述下接头(210)的轴向设置中心过流通道(409)、第一水嘴短节安装孔、第二水嘴短节安装孔和测量主控短节安装孔;所述中心过流通道(409)贯通下接头(210),所述上接头(201)的轴向设置有通孔,所述通孔连通外护筒(301)与中心过流通道(409)贯通;所述下接头(210)的轴向还设置有位于中心过流通道(409)径向外周的电池组短节;所述上接头(201)的下端套装在第一水嘴短节(204)、第二水嘴短节(206)、测量主控短节(205)和电池组短节的上端。
8.根据权利要求7所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述上接头(201)的下端设置有密封集线接头(203),所述第一水嘴短节(204)、测量主控短节(205)、第二水嘴短节(206)和电池组短节的上端均伸入密封集线接头(203)内。
9.根据权利要求8所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述上接头(201)与上转换接头(102)的连接面上轴向间隔套设有第一密封圈(408)和第二密封圈(417);所述封隔器(104)的两端分别通过锥螺纹(411)密封连接上转换接头(102)和下转换接头(105),所述中心管(103)的下端部与下层出水孔(414)的上端部之间套设有第三密封圈(412)。
10.根据权利要求9所述的一种一封双配智能注水仪,其特征在于:所述下接头(210)的下端轴向设置所述引流孔(415);所述中心过流孔包括过流孔(406)和与其连通的中心盲孔(407),所述过流孔(406)位于中心盲孔(407)的上端,所述过流孔(406)贯通上转换接头(102)的上端面与引流孔(415)导通。
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