一种电控智能完井测调系统和方法_3

文档序号:9883864阅读:来源:国知局
层的实际流量值;
[0064]步骤204:计算所述实际流量值与所述设定流量值之间的差值,在所述差值小于预定误差阈值的情况下,控制所述井下集成测控配产器中的电动机停止转动,保持所在油层的油嘴开度不变。
[0065]具体地,在上述步骤203可以包括以下子步骤:
[0066]S1:井下集成测控配产器中的流量传感器、温度传感器和压力传感器分别对所述井下集成测控配产器所在油层的流量、温度和压力进行采集;
[0067]S2:将采集得到的流量数据、温度数据和压力数据,经过井下控制芯片中的刻度换算单元换算成实际流量值、实际温度值和实际压力值;
[0068]S3:将所述实际流量值、实际温度值和实际压力值经所述井下控制芯片编码放大;
[0069]S4:将编码放大后的数据通过所述通过钢管电缆传输至井口测控装置;
[0070]S5:通过所述井口测控装置进行解码;
[0071]S6:将解码后的数据通过无线传输方式传输到无线远程控制装置;
[0072]S7:通过所述无线远程控制装置中的显示器实时显示所述实际流量值、实际温度值和实际压力值,通过所述无线远程控制装置中的存储器存储所述实际流量值、实际温度值和实际压力值。
[0073]在本发明实施例中还提供了一个具体实施例对上述完井测调系统进行说明,然而值得注意的是,该实施例仅是为了对上述完井测调系统进行说明,并不构成对本发明的不当限定。
[0074]在本例中提供了一种可长时间在井下工作的预置钢管电缆式电控智能完井测调装置与方法,可实现油井分层开采、分层测试和找堵水,从而可以根据油井实际生产情况对油层生产动态进行调控,提高油井产状。如图3所示为预置钢管电缆式电控智能完井测调装置组成结构示意图,结构自上而下由无线远程控制装置、井口测控装置、穿越式井口装置、钢管电缆、油管、井下集成测控配产器和穿越式封隔器组成,其中,管柱结构按设计要求下至套管对应的油层位置后,穿越式封隔器坐封将各油层分隔开。
[0075]如图4所示为井下集成测控配产器、井口测控装置和无线远程控制装置的连接框图,其中,无线远程控制装置与井口测控装置通过无线传输方式进行连接,井口测控装置和井下集成测控配产器通过钢管电缆进行连接。下面对该三个组成部分进行说明:
[0076]I)无线远程控制装置,包括:计算机、及与计算机连接的输入模块、显示模块、存储模块和无线传输模块;
[0077]2)井口测控装置,包括:地面控制芯片、电源、与地面控制芯片连接的无线传输模块、计算机接口和存储模块,其中,电源用于向地面控制芯片供电,通过计算机接口的设置可以使得笔记本电脑与井口测控装置直接相连;
[0078]其中,地面控制芯片可以包括:地面编码单元和地面解码单元。
[0079]3)井下集成测控配产器,包括:井下控制芯片、电动机、油嘴、流量传感器、温度传感器和压力传感器,其中,流量传感器、温度传感器和压力传感器与井下控制芯片相连接,井下控制芯片的输出端连接电动机,电动机用于控制油嘴的开度,且油嘴的开度可进行无级调节。
[0080]其中,井下控制芯片可以包括:刻度换算单元、电动机控制单元、井下编码解码单元,其中,刻度换算单元的一端与流量传感器、温度传感器和压力传感器连接,另一端通过井下编解码单元与井口测控装置连接,而电动机控制单元一端与电动机连接,另一端与井口测控装置连接。
[0081]上述井口测控装置中的地面控制芯片和井下集成测控配产器中的井下控制芯片通过钢管电缆进行连接,电源通过钢管电缆为井下控制芯片供电,且井下集成测控配产器的上下两端连接有用于封隔不同油层的穿越式封隔器,穿越式封隔器设置有用于钢管电缆通过的孔。上述钢管电缆长期布置于油井中,对于有多个油层的油井,管柱结构包含多个井下集成测控配产器,配产器的井下控制芯片并联后通过钢管电缆与地面控制芯片相连接。
[0082]为了克服信号在传输过程中的衰减问题,井下集成测控配产器可以包含设置在钢管电缆和井下控制芯片之间的放大滤波电路,同样,井口测控装置也可以包含设置在钢管电缆和地面控制芯片之间的放大滤波电路。
[0083]基于上述的预置钢管电缆式电控智能完井测调装置可以根据实际生产需求实现油井的分层开采、合采、分层测试和找堵水,在分层测试时,可以完全关闭其它油层的油嘴,而只打开测试油层的油嘴,从而获得测试油层的流体样品,通过对测试油井的流体样本的分析可获知该油层的流体状态、预测该油层的产能,并对地层做出评价,从而指导优化油井的生产作业,这对油井增产提效和控水具有重要的应用价值。
[0084]在分层开采、合采时,可根据各油层的流量传感器获得各层的实际流量值,并可根据实际生产需求调节设定不同油层的流量,以获得稳定的油井产量。
[0085]具体地,可以包括以下步骤:
[0086]步骤1:在地面,将各油层井下集成测控配产器的设定流量值输入至无线远程控制装置的计算机中,通过无线传输模块将流量值输入到井口测控装置的地面控制芯片中,经地面控制芯片编码放大后,经钢管电缆传送至各集成测控配产器的井下控制芯片的井下编码解码单元;
[0087]步骤2:各油层的井下编码解码单元将解码后的设定流量值发送给电动机控制单元,带动油嘴动作,执行采油;
[0088]步骤3:各油层的流量传感器采集对应油层的实际流量值,送至对应油层的电动机控制单元,电动机控制单元计算实际流量值与设定流量值的差值:
[0089]如果两者之间的差值超出允许误差范围,则电动机控制单元控制电动机相应地正方向旋转或反方向旋转以调节油嘴开度,从而调节流量大小,直至实际流量值与设定流量值的差值在允许误差范围内,电动机停止转动,并保持油嘴开度不变;如果两者之间的差值在允许误差范围内,则无需进行调节。
[0090]同时,各油层的流量传感器、温度传感器和压力传感器将采集到的各油层的流量、温度和压力数据,经井下控制芯片的刻度换算单元换算成实际流量值、实际温度值、实际压力值。然后,这些数据再经井下控制芯片编码放大,从而通过钢管电缆传输到地面控制芯片的地面编码解码单元进行解码,并最终通过无线传输模块将解码后的数据传输到无线远程控制装置,通过显示模块进行实时显示,并通过存储模块进行数据储存。如果油层流量需要调整,则重复根据各油层的流量传感器获得各层的实际流量值,并可根据实际生产需求调节设定不同油层的流量。
[0091]上述预置钢管电缆式电控智能完井测调装置可以达到以下效果:
[0092]I)通过该装置可实现油井的分层开采、分层测试和找堵水,并能够对井下各油层的流动状态进行实时控制,对各油层的流量、温度和压力等数据进行实时测量,这些对油井的增产提效、控水、油井和油藏开采效果的改善都具有重要的应用价值;
[0093]2)仅需要单根单芯钢管电缆即可连接多个井下集成测控配产器,实现测控信号的传输与井下装置的供
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