一种数字式井下控制器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种数字式井下控制器，包括外护管,外护管上端连接有上护帽，下端连接塑料护管,外护管内部由上至下依次设置有插座、磁定位护管、电路骨架、井下解码电路、通信模块和无线通信模块；磁定位护管内设置有磁钢、线圈组件和垫片，电路骨架上设置有电源模块，井下解码电路和通信模块并行连接在电路骨架和无线通信模块之间，井下解码电路、通信模块和无线通信模块分别与电源模块电连接，电源模块穿过磁钢、线圈组件和垫片后与插座电连接。该发明采用控制器与配水器之间双向无线通信，实现测调指令传送和井下流量、压力、温度实时数据及历史数据录取，一次下井可完成井下多层流量测试调配及历史数据录取，有效提高测调成功率和效率。
【专利说明】一种数字式井下控制器
【技术领域】
[0001]本发明属于石油注水井井下仪器【技术领域】，具体涉及一种数字式井下控制器。
【背景技术】
[0002]为了保持地层能量，提高油藏开发效果，大多数油藏实行注水开发，但随着注水开发时间的延长，受油藏非均质性的影响，层间吸水差异大，造成油藏动用程度严重不均、层间矛盾突出，影响整体开发效果。为了改善层间吸水差异，采用精细分层水对单层注水量进行精细调控，改善油藏剖面动用程度，提高油藏开发效果。
[0003]目前，各油田采用同心配水管柱和偏心配水管柱技术来提高原油采收率，其方法是:首先根据各油层的理论配水量和实际配水量及嘴损曲线，采用机械式测调仪反复进行调整水嘴开度，直至该层的注水量达到地质方案要求为止。
[0004]而现有采用的同心配水管柱和偏心配水管柱技术至少存在以下问题:
(I)偏心分注及同心分注工艺采用机械式测调仪进行控制，调配过程中，只能测试正在测调层位的注水量，无法保证其他层位注水量满足要求，其测试调配效率较低，受注水压力变化影响大，配注有效期短，无法长期满足设计配注量要求。
[0005](2)偏心分注及同心分注工艺在测试调配过程需采用接触式操作实现，调节爪需与配水器对接，增加了施工过程中遇阻遇卡的风险；同时，测调过程只能录取目前数据，无法查看历史配注数据，无法清晰掌握注水井真实注水动态，影响油田分注开发效果。
[0006]因此，迫切需要进行历史注水数据录取及非接触式测调技术研宄。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是克服现有技术在注水井分层流量测试调配上存在测调成功率低，遇阻遇卡风险大及历史数据无法查看的问题。
[0008]为此，本发明提供了一种数字式井下控制器，包括外护管，所述外护管上端连接有上护帽，下端连接塑料护管，所述外护管内部由上至下依次设置有插座、磁定位护管、电路骨架、井下解码电路、通信模块和无线通信模块；
所述无线通信模块接收井下配水器的信号，并将信号传输给井下解码电路进行解码，井下解码电路将解码后的信号传送给通信模块，通信模块将得到的信号传输到地面；
所述磁定位护管内设置有磁钢、线圈组件和垫片，所述线圈组件两端各连接一个磁钢，所述垫片与磁钢连接；
所述电路骨架上设置有电源模块，电源模块分别给井下解码电路、通信模块和无线通信模块供电，所述井下解码电路和通信模块并行连接在电路骨架和无线通信模块之间，所述电源模块穿过磁钢、线圈组件和垫片后与插座电连接。
[0009]上述上护帽与外护管之间采用O型密封圈一密封。
[0010]上述插座为单芯香蕉插座、双芯插座或三芯插座。
[0011]上述插座上端通过孔用钢丝挡圈固定。
[0012]上述插座下端插入式固定在磁定位护管上部插孔中。
[0013]上述磁定位护管、塑料护管与电路骨架之间均采用沉头螺钉固定连接。
[0014]上述电源模块、井下解码电路、通信模块和无线通信模块之间通过盘头螺钉固定连接。
[0015]上述无线通信模块下端连接有转接头。
[0016]上述塑料护管与外护管之间通过O型密封圈二密封。
[0017]本发明的有益效果:
(I)本发明数字式井下控制器采用电缆供电，实时传送测调指令和井下流量、压力、温度的目前数据及历史数据。
[0018](2)本发明数字式井下控制器具有磁定位功能，能准确确定井下配水器位置，保证信息准确传输。
[0019](3)本发明数字式井下控制器与配水器之间采用双向无线通信，控制方式为非接触式，一次下井可完成井下多层流量测试调配及历史数据录取，提高测调成功率和效率。
[0020]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明数字式井下控制器的结构示意图。
[0022]图2是本发明数字式井下控制器的电路连接示意图。
[0023]附图标记说明:1、上护帽；2、O型密封圈一 ；3、孔用钢丝挡圈；4、插座；5、磁定位护管；6、磁钢；7、线圈组件；8、垫片；9、沉头螺钉；10、电路骨架；11、电源模块；12、盘头螺钉；13、井下解码电路；14、通信模块；15、外护管；16、无线通信模块；17、O型密封圈二 ；18、转接头；19、塑料护管。
【具体实施方式】
[0024]实施例1:
为了克服现有技术在注水井分层流量测试调配上存在测调成功率低，遇阻遇卡风险大及历史数据无法查看的问题，本实施例提供了一种如图1和图2所示的数字式井下控制器，包括外护管15，所述外护管15上端连接有上护帽1，下端连接塑料护管19，所述外护管15内部由上至下依次设置有插座4、磁定位护管5、电路骨架10、井下解码电路13、通信模块14和无线通信模块16。
[0025]所述无线通信模块16接收井下配水器的信号，并将信号传输给井下解码电路13进行解码，井下解码电路13将解码后的信号传送给通信模块14，通信模块14将得到的信号传输到地面。
[0026]所述磁定位护管5内设置有磁钢6、线圈组件7和垫片8，所述线圈组件7两端各连接一个磁钢6，所述垫片8与磁钢6连接。
[0027]所述电路骨架10上设置有电源模块11，电源模块11分别给井下解码电路13、通信模块14和无线通信模块16供电，所述井下解码电路13和通信模块14并行连接在电路骨架10和无线通信模块16之间，所述电源模块11穿过磁钢6、线圈组件7和垫片8后与插座4电连接。
[0028]上护帽I丝扣连接在外护管15的上端，用来保护内部插座4，当该数字式井下控制器需要下井时，上护帽I需要拆卸下来，将外接电缆插接在插座4上，通过电缆驱动该数字式井下控制器在油管中上下移动进行监测。
[0029]井下解码电路13将井下接收的压力、温度、流量等信号转化为地面仪器能够接收并显示的数字信号，从而实现地面掌握井下情况。
[0030]另外，所述上护帽I与外护管15之间均采用O型密封圈一 2密封，所述塑料护管19与外护管15之间通过O型密封圈二 17密封，以确保该数字式井下控制器整体的密封性及检测的准确性。
[0031]所述插座4为单芯香蕉插座、双芯插座或三芯插座。
[0032]所述插座4上端通过孔用钢丝挡圈3固定。
[0033]所述插座4下端插入式固定在磁定位护管5上部插孔中，磁定位护管5内由垫片
8、磁钢6、线圈组件7、磁钢6、垫片8的顺序由上至下依次套装。
[0034]所述磁定位护管5、塑料护管19与电路骨架10之间均采用沉头螺钉9固定连接。
[0035]所述电源模块11、井下解码电路13、通信模块14和无线通信模块16之间通过盘头螺钉12固定连接。
[0036]所述无线通信模块16下端连接有转接头18，转接头18用来转化不同信号通信，塑料护管19保护在转接头18外部，用来保护通信天线。
[0037]当该数字式井下控制器下放到油管内，磁钢6和线圈组件7利用磁通量检测油管节箍位置进行磁定位；无线通信模块16的天线发射出信号，穿过塑料护管19与外部的配水器上的信号进行对接，达到无线通讯的目的。
[0038]本发明数字式井下控制器的工作原理如下:
1、磁定位:本发明数字式井下控制器安装有磁定位结构，在下井过程中，靠近井下配水器时，将磁钢6产生的磁场变化经线圈组件7转化为电信号经插座4连接的电缆上传至地面，从而确定井下配水器位置。
[0039]2、无线通讯:本发明数字式井下控制器安装有无线通信模块16、通信模块14及井下解码电路13，地面通过电缆将指令传至该数字式井下控制器，控制器采用无线通讯方式将指令传达至配水器，从而实现井下配水器的有效控制。
[0040]3、唤醒功能:该数字式井下控制器的通讯自检功能，确保井下控制器与地面通信正常；本发明数字式井下控制器安装有磁定位护管5、磁钢6、线圈组件7，当磁钢6经过井下配水器时，将信号通过线圈组件7转化为电信号发送至地面，地面再将启动信号发送至该数字式井下控制器，然后，数字式井下控制器将信号发送给配水器，唤醒井下配水器，该数字式井下控制器唤醒井下配注器并与之建立通信，确保可以将井下配水器由关闭状态唤醒至正常工作状态模式。
[0041]4、历史数据读取及传输:本发明数字式井下控制器安装有无线通信模块16、通信模块14及井下解码电路13，控制器采用无线通讯方式录取的配水器存贮的流量、温度、压力及自动控制等历史数据，再经过电缆传达至地面。
[0042]综上所述，本发明提供的这种数字式井下控制器，通过电缆供电，采用控制器与配水器之间双向无线通信，实现测调指令传送和井下流量、压力、温度实时数据及历史数据录取，一次下井可完成井下多层流量测试调配及历史数据录取，有效提高测调成功率和效率。
[0043]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种数字式井下控制器，其特征在于:包括外护管(15)，所述外护管(15)上端连接有上护帽(I)，下端连接塑料护管(19)，所述外护管(15)内部由上至下依次设置有插座(4)、磁定位护管(5)、电路骨架(10)、井下解码电路(13)、通信模块(14)和无线通信模块(16)； 所述无线通信模块(16)接收井下配水器的信号，并将信号传输给井下解码电路(13)进行解码，井下解码电路(13)将解码后的信号传送给通信模块(14)，通信模块(14)将得到的信号传输到地面； 所述磁定位护管(5)内设置有磁钢(6)、线圈组件(7)和垫片(8)，所述线圈组件(7)两端各连接一个磁钢出)，所述垫片(8)与磁钢(6)连接； 所述电路骨架(10)上设置有电源模块(11)，电源模块(11)分别给井下解码电路(13)、通信模块(14)和无线通信模块(16)供电，所述井下解码电路(13)和通信模块(14)并行连接在电路骨架(10)和无线通信模块(16)之间，所述电源模块(11)穿过磁钢(6)、线圈组件(7)和垫片⑶后与插座⑷电连接。
2.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述上护帽(I)与外护管(15)之间采用O型密封圈一⑵密封。
3.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述插座(4)为单芯香蕉插座、双芯插座或三芯插座。
4.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述插座(4)上端通过孔用钢丝挡圈(3)固定。
5.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述插座(4)下端插入式固定在磁定位护管(5)上部插孔中。
6.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述磁定位护管(5)、塑料护管(19)与电路骨架(10)之间均采用沉头螺钉(9)固定连接。
7.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述电源模块(11)、井下解码电路(13)、通信模块(14)和无线通信模块(16)之间通过盘头螺钉(12)固定连接。
8.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述无线通信模块(16)下端连接有转接头(18)。
9.如权利要求1所述的数字式井下控制器，其特征在于:所述塑料护管(19)与外护管(15)之间通过O型密封圈二(17)密封。
【文档编号】E21B44/00GK104500025SQ201410801865
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】杨玲智, 杨海恩, 巨亚锋, 罗必林, 申晓莉, 于九政, 王子建, 毕福伟, 胡美艳 申请人:中国石油天然气股份有限公司