专利名称：自动偏心配水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田二次采油技术领域，特别涉及油井注水的井下装置，与封隔器配套使用，结合地面控制系统、无线数据传输探头和注水井井下分注工艺，实现自动分层注水。
背景技术：
目前，油田注水井分层注水工艺多数采用同心或偏心配水器工具。配水器分注原理封隔器座封将注水井内的射孔层段分为几个注水层段，配水器安装在注水层段之间。注入液体经加压后，从注水井口进入配水器内的堵塞器，通过水嘴进入油套环空，从而实现配注功能。目前，所使用的常规分注工艺流程是注水井分注作业完成座封，由投捞测试队伍将配水器内的堵塞器捞空，然后才能进行验封、按配注量调配、测试流量等工作。其测试、配注方式是采用流量计进行人工分层测试，经验计算后，调整堵塞器内水嘴大小。将调配好的水嘴安装在堵塞器上，再进行反复投捞作业，直到实现分层配注目的。常规注水井分注配水工艺存在以下几个问题①整个作业过程都是人工操作，工作量大，即麻烦、又增加工人的劳动强度。②在反复投捞过程中时常会出现因注水井内管柱结垢、出砂、死油、管柱腐蚀，导致井内落物、工具遇阻、工具卡、钢丝拔撸等现象，给施工带来诸多不便。③在投捞测试工程中，因工具遇阻等问题导致投捞成功率很低。④因投捞测试过程中容易出现问题，严重的滞后了工作进度，甚至影响到注水井后续作业的安排。⑤在投捞测试过程中，录取数据误差大。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种自动偏心配水器，利用现有的分注工艺与自动化控制、传感技术、数据存储技术、无线数据传输技术相结合实现自动配水。解决常规注水井分层配器的自动化程度低、工作量大、劳动强度高、投捞成功率低，录取数据误差大、施工时间长等问题。本实用新型采用的技术方案是自动偏心配水器，主要由上接头、上偏心体、上外管、阀芯、水嘴、主体、内管、下外管、下偏心体、下接头、电机、电路板、监控流量计和供电电池组成，其特征在于上接头是圆筒管状，上接头的上端有内管螺纹，下端为普通外螺纹，在上接头下端外壁上有两个环形密封槽，密封槽内有密封圈，保证密封不会出现漏失现象。在上接头的下端外螺纹固定有一个上外管，在上接头的下端中心孔内有上偏心体，上偏心体为圆柱体形，上偏心体有一个轴向偏心孔，上偏心体外壁有两个环形密封槽， 密封槽内有密封圈。上偏心体的轴向偏心孔内有螺纹，在上偏心体的下部通过偏心孔内螺纹连接有一个内管；上外管的下端螺纹连接有圆柱状的主体，主体有一个轴向的偏心孔，主体的轴向偏心孔中心线与上偏心体轴向偏心孔的中心线相对，内管穿过主体的偏心孔。主体的外壁上有外螺纹，主体下端外壁螺纹连接有一个下外管，下外管两端有内螺纹；在下外管的下端内螺纹连接一个下接头，下接头有阶梯形的中心孔；在下接头阶梯形中心孔内固
3定有一个圆柱体形下偏心接头，下偏心接头有轴向偏心孔，内管的下端插入下偏心接头的偏心孔的上端；下偏心接头的偏心孔下端与下接头的中心孔连通。在下外管内并在内管的侧面固定有圆柱体形的供电电池，在供电电池的上部并在外管体内有两个监控流量计，两个监控流量计与供电电池之间分别由导线连接；在上外管内并在内管的侧面固定有电机，电机与供电电池之间由导线连接，电机的下部动力输出端连接有圆柱体形的阀芯；在电机的下部固定有电路板，电路板与电机之间导线连接，并且电路板与供电电池之间由导线连接。所述的阀芯在圆柱形的水嘴中心孔内，电机带动阀芯旋转能开启或关闭注入水的流通通道，实现水嘴开启、关闭自控功能。在主体内有注入水流道连通，在内管的中部有径向孔，内管的径向孔与主体的注入水流道连通；所述的两个监控流量计分别固定在主体下端部的注入水流道的进水口和注入水流道的出水口。自动偏心分注配水工艺流程。①在地面向电路板内置入注水流量参数，并进行时间初始化。②将自动偏心配水器连接在注水管柱上，将管柱按施工设计入井到位。③试压检验管承压能力是否达到设计要求。④油管加压使封隔器座封。⑤测控器进入验封状态，采集仪录取验封资料。⑥按置入流量参数，测控器接受地面指令完成注水自控调整(此时测控器进入注水自控模式)⑦工作结束，提出管柱取回测控器，按编码读取数据，一一对应。⑧ 填写录取参数表单。本实用新型的有益效果本实用新型自动偏心配水器组成的注水井分注工艺管柱，能实现实现自动验封、自动调配水嘴过流面积、自动监控、自动分层注水工艺。不用进行投捞作业，解决了配注过程中投捞成功率低的问题。适用于注水井，包括斜井和水平井；水嘴流量调节误差低于5%。自动调配或监控系统精度较高；操作控制方便，探头通过无线传输方式入井，录取数据，测试时注水井无需停注；水嘴能实现层流配注，全自动配水装置关键部件使用特殊材料，使用寿命长。
图1是本实用新型自动偏心配水器结构剖面示意图。图2是图1的阀芯和水嘴部位的局部放大示意图。图中，1-上接头，2-上偏心体，3-电机架，4-阀芯，5-水嘴，6_主体，7_内管，8_外管，9-下偏心体，10-下接头，11-电机，12-电路板，13-监控流量计，14-供电电池。
具体实施方式
实施例1 以一个自动偏心配水器为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。本实用新型自动偏心配水器，由上接头1、上偏心体2、上外管3、阀芯4、 水嘴5、主体6、内管7、下外管8、下偏心体9、下接头10、电机11、电路板12、监控流量计13 和供电电池14组成。上接头1是一个圆筒管，上接头1的上端有内管螺纹，下端为普通外螺纹，在上接头1下端外壁上有两个环形密封槽，两个环形密封槽内分别有一个密封圈。在上接头1的下端外螺纹固定有一个上外管3，在上接头1的下端中心孔内有一个上偏心体2。上偏心体2为圆柱体形，上偏心体2有一个轴向偏心孔。上偏心体2外壁有两个环形密封槽，两个环形密封槽内分别有一个密封圈。上偏心体2的轴向偏心孔内有螺纹，在上偏心体2的下部通过偏心孔内螺纹连接有一个内管7。上外管3的下端螺纹连接有圆柱状的主体6，主体6有一个轴向的偏心孔，主体6的轴向偏心孔中心线与上偏心体2轴向偏心孔的中心线相对，内管7穿过主体6的偏心孔；主体6的外壁上有外螺纹，主体6下端外壁螺纹连接有一个下外管8，下外管8两端有内螺纹。在下外管8的下端内螺纹连接一个下接头10，下接头10有阶梯形的中心孔。在下接头10阶梯形中心孔内固定有一个圆柱体形下偏心接头9，下偏心接头9有一个轴向偏心孔，内管7的下端插入下偏心接头9的偏心孔的上端。下偏心接头9的偏心孔下端与下接头10的中心孔连通。在下外管8内并在内管7的侧面固定有一个圆柱体形的供电电池14，在供电电池 14的上部并在外管体8内有两个监控流量计13，两个监控流量计13与供电电池14之间分别由导线连接。在上外管3内并在内管7的侧面固定有电机11，电机11与供电电池14之间由导线连接，电机11的下部动力输出端连接有圆柱体形的阀芯4。在电机11的下部固定有电路板12，电路板12与电机11之间导线连接，并且电路板与供电电池14之间由导线连接。参阅图2。所述的阀芯4在圆柱形的水嘴5中心孔内，电机11带动阀芯4旋转能开启或关闭注入水的流通通道，实现水嘴5开启、关闭自控功能。在主体6内有注入水流道连通，在内管7的中部有径向孔，内管7的径向孔与主体6的注入水流道连通；所述的两个监控流量计13分别固定在主体6下端部的注入水流道的进水口和注入水流道的出水口。参阅图1。入井前为动偏心配水器置入参数，所有指令存储在电路板12内，电路板12控制井下配水。自动偏心配水器入井时水嘴5处于关闭状态；入井后封隔器座封，自动偏心配水器进入验封状态。确定封隔器座封后，全自动配水器按程序进入注水自控模式， 根据入井前植入各层数据，电机驱动阀芯4调整水嘴5尺寸，即调节各层注水流量，达到分层调配的目的。通过分析注水量确定井下各层自动偏心配水器的工作状态，一旦发生异常情况，由钢丝连接无线传输探头入井，入井过程中录取井下各目的层参数，达到自动监控的目的。将井下目的层录取数据及时反馈到电脑，进入程序控制，录取数据，可重新调整程序， 进行调配，使系统恢复正常工作。数据能长期储存，并可随时调用分析察看，一次下井可录取所有目的层的数据资料。
权利要求1. 一种自动偏心配水器，主要由上接头(1)、上偏心体O)、上外管(3)、阀芯、水嘴 (5)、主体(6)、内管(7)、下外管(8)、下偏心体(9)、下接头(10)、电机(11)、电路板(12)、监控流量计(1 和供电电池(14)组成，其特征在于上接头(1)是圆筒管状，上接头(1)的上端有内管螺纹，下端为普通外螺纹，在上接头(1)下端外壁上有两个环形密封槽，环形密封槽内有密封圈；在上接头(1)的下端外螺纹固定有一个上外管(3)，在上接头(1)的下端中心孔内有上偏心体0)，上偏心体( 为圆柱体形，上偏心体( 有一个轴向偏心孔，上偏心体( 外壁有两个环形密封槽，密封槽内有密封圈；上偏心体( 的轴向偏心孔内有螺纹，在上偏心体O)的下部通过偏心孔内螺纹连接有一个内管(7)；上外管(3)的下端螺纹连接有圆柱状的主体(6)，主体(6)有一个轴向的偏心孔，主体(6)的轴向偏心孔中心线与上偏心体( 轴向偏心孔的中心线相对，内管(7)穿过主体(6)的偏心孔；主体(6)的外壁上有外螺纹，主体(6)下端外壁螺纹连接有一个下外管(8)，下外管(8)两端有内螺纹；在下外管(8)的下端内螺纹连接一个下接头(10)，下接头(10)有阶梯形的中心孔；在下接头(10)阶梯形中心孔内固定有一个圆柱体形下偏心接头(9)，下偏心接头(9)有轴向偏心孔， 内管(7)的下端插入下偏心接头(9)的偏心孔的上端；下偏心接头(9)的偏心孔下端与下接头(10)的中心孔连通；在下外管(8)内并在内管(7)的侧面固定有圆柱体形的供电电池(14)，在供电电池 (14)的上部并在外管体(8)内有两个监控流量计(13)，两个监控流量计(1 与供电电池 (14)之间分别由导线连接；在上外管(3)内并在内管(7)的侧面固定有电机(11)，电机(11)与供电电池(14)之间由导线连接，电机(11)的下部动力输出端连接有圆柱体形的阀芯；在电机(11)的下部固定有电路板(12)，电路板(12)与电机(11)之间导线连接，并且电路板与供电电池(14)之间由导线连接；所述的阀芯(4)在圆柱形的水嘴( 中心孔内，在主体(6)内有注入水流道连通，在内管(7)的中部有径向孔，内管(7)的径向孔与主体(6)的注入水流道连通；所述的两个监控流量计(1 分别固定在主体(6)下端部的注入水流道的进水口和注入水流道的出水口。
专利摘要自动偏心配水器，应用于油田二次采油井下分层注水。上接头的下端固定有一个上外管，下端中心孔内有上偏心体；上偏心体的下部通过偏心孔连接有一个内管；上外管的下端连接主体，主体有一个轴向的偏心孔，内管穿过主体的偏心孔；在下外管的下端内连接一个下接头；在下接头中心孔内固定有下偏心接头；下偏心接头的偏心孔下端与下接头的中心孔连通；在下外管内并在内管的侧面固定有圆柱体形是供电电池和两个监控流量计；在上外管3内固定有电机、阀芯和电路板。效果是能实现实现自动验封、自动调配水嘴过流面积、自动监控、自动分层注水工艺。
文档编号E21B43/20GK202338307SQ20112043106
公开日2012年7月18日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者余荣富, 刘献东, 孙未国, 李星国, 杨文涛, 涂述培, 王昭, 祝雅琳, 谢代培, 饶鹏 申请人:中国石油天然气股份有限公司