配水器的制作方法

本实用新型涉及石油天然气开采技术领域，特别涉及一种配水器。

背景技术：

随着油田不断开发，地层能量越来越小。为了保持地层能量不变，大部分井都采用注水的方式来不断地给地层补充能量。而目前大部分井已进入高含水开发期，为了提高原油采收率，分层注水工艺得到了广泛关注。分层注水工艺中常常会用到配水器，配水器用于将油管内的水分配到地层。

现有技术中有一种配水器，该配水器设置有固定水嘴，在进行分层注水工艺时，需要采用钢丝对固定水嘴进行投捞，以减小实际地层注水量与目标值的差值。

上述配水器的固定水嘴的开度大小无法改变，所以无法实时对地层注水量进行调节，最终无法有效满足地层注水量，所以该配水器的分层注水的可靠性较低。

技术实现要素：

为了解决配水器的分层注水的可靠性较低的问题，本实用新型提供了一种配水器。所述技术方案如下：

提供了一种配水器，包括：工作筒，

所述工作筒内设置有依次连接的电路板、调节部件和可调水嘴，

所述电路板上设置有通信部件，所述通信部件用于接收地面控制系统发送的控制命令，并将所述控制命令发送至所述调节部件；

所述调节部件用于根据所述控制命令调节所述可调水嘴的开度大小。

可选的，所述工作筒内还设置有与所述电路板连接的流量测量部件，

所述流量测量部件用于采集所述可调水嘴的注水流速；

所述通信部件还用于将所述注水流速发送至所述地面控制系统，并接收所述地面控制系统发送的控制命令，所述控制命令用于指示由所述注水流速得到的地层注水量与目标值不一致。

可选的，所述工作筒内还设置有压力测量部件，

所述压力测量部件与所述电路板连接，用于采集地层压力数据、注水压力数据和环境温度数据，并将所述地层压力数据、所述注水压力数据和所述环境温度数据发送至所述电路板的通信部件；

所述通信部件还用于将所述地层压力数据、所述注水压力数据和所述环境温度数据发送至所述地面控制系统。

可选的，所述可调水嘴包括依次连接的丝杠、螺母、连杆、外管和堵头，所述连杆上设置有阀芯和限位开关，所述外管上设置有进水口和出水口，

所述调节部件用于根据所述控制命令带动所述丝杠旋转；

所述丝杠用于在旋转时带动所述螺母与所述连杆运动；

所述阀芯用于在所述连杆运动时靠近或远离所述外管，以使所述可调水嘴的开度大小发生变化；

所述限位开关用于保证所述开度的大小属于预设开度范围。

可选的，所述工作筒的一端连接有上接头，另一端连接有下接头，所述上接头和所述下接头均为管状结构，所述上接头与所述工作筒连通。

可选的，所述上接头设置有上电缆头，所述上电缆头用于密封电缆，所述电缆通过所述上电缆头与所述电路板连接，所述电缆贯穿设置于所述工作筒内，所述电缆的一端与所述地面控制系统连接；

所述下接头设置有下电缆头，所述下电缆头用于密封所述电缆，所述电缆的另一端通过所述下电缆头与指定测井设备连接。

可选的，所述上电缆头通过密封圈和金属硬密封所述电缆。

可选的，所述下电缆头通过密封圈和金属硬密封所述电缆。

可选的，所述通信部件用于将所述地层压力数据、所述注水压力数据和所述环境温度数据通过所述电缆发送至所述地面控制系统。

可选的，所述调节部件为电机；

所述流量测量部件为流量计。

可选的，所述压力测量部件为验封压力计。

本实用新型提供了一种配水器，由于该配水器工作筒内电路板的通信部件能够接收地面控制系统发送的控制命令，并将控制命令发送至调节部件，以便于调节部件根据控制命令调节可调水嘴的开度大小，相较于现有技术，水嘴的开度大小是可以调节的，地层注水量也是可以调节的，因此，提高了分层注水的可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种配水器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种配水器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种配水器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种可调水嘴的结构示意图。

上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种配水器，如图1所示，该配水器包括：工作筒100。

工作筒100内设置有依次连接的电路板001、调节部件002和可调水嘴003。

电路板001上设置有通信部件0011，通信部件0011用于接收地面控制系统004发送的控制命令，并将控制命令发送至调节部件002。

调节部件002用于根据控制命令调节可调水嘴003的开度大小。示例的，调节部件可以为电机。为了使配水器能够长期工作，该电机可为高温电机。

综上所述，本实用新型实施例提供的配水器，由于该配水器工作筒内电路板的通信部件能够接收地面控制系统发送的控制命令，并将控制命令发送至调节部件，以便于调节部件根据控制命令调节可调水嘴的开度大小，相较于现有技术，水嘴的开度大小是可以调节的，地层注水量也是可以调节的，因此，提高了分层注水的可靠性。

如图2所示，工作筒100内还设置有与电路板001连接的流量测量部件005。

流量测量部件005用于采集可调水嘴的注水流速。

通信部件0011还用于将注水流速发送至地面控制系统004，并接收地面控制系统004发送的控制命令，该控制命令用于指示由注水流速得到的地层注水量与目标值不一致。由于通信部件将注水流速发送至地面控制系统，所以调节部件能够在接收到通信部件转发的控制命令后，更准确地调节可调水嘴的开度大小，进一步提高了分层注水的可靠性。图2中的其他标记的含义可以参考图1。

需要说明的是，工作筒内的电路板也用于根据注水流速值确定地层注水量值，将地层注水量值与目标值进行对比，并在地层注水量值与目标值不一致时，直接控制电机调节可调水嘴的开度大小。

可选的，如图3所示，工作筒100的一端还设置有压力测量部件006。示例的，该压力测量部件可以验封压力计。

压力测量部件006与电路板001连接，用于采集地层压力数据、注水压力数据和环境温度数据，并将地层压力数据、注水压力数据和环境温度数据发送至电路板001的通信部件。

电路板001的通信部件还用于将地层压力数据、注水压力数据和环境温度数据发送至地面控制系统004。本实用新型实施例提供的配水器能够实时获取地层压力数据、注水压力数据和环境温度数据，有利于实时获取配水器所在地层的多个参数，及时发现地层存在的问题，提高了分层注水的效率。

如图4所示，可调水嘴包括依次连接的丝杠0041、螺母0042、连杆(图4中未画出)、外管0043和堵头0044，连杆上设置有阀芯(图4中未画出)和限位开关221，外管0043上设置有进水口222和出水口223。

调节部件002用于根据控制命令带动丝杠0041旋转。

丝杠0041用于在旋转时带动螺母0042与连杆运动。

阀芯用于在连杆运动时靠近或远离外管0043，以使可调水嘴的开度大小发生变化。

限位开关221用于保证开度的大小属于预设开度范围。该预设开度范围可以根据实际需求进行设定，本实用新型对此不做限定。图4中的虚线箭头指示的是进入可调水嘴内的水的流向。

可选的，如图3所示，工作筒100的一端连接有上接头110，另一端连接有下接头120，上接头110和下接头120均为管状结构，上接头110与工作筒100连通。上接头能够与配水器上端的油管相连，下接头能够与配水器下端的油管相连，保证了配水器能够将油管内的水分配到地层。

可选的，如图3所示，上接头110设置有上电缆头111，上电缆头111用于密封电缆01。电缆01通过上电缆头111与电路板001连接，电缆01贯穿设置于工作筒100内，电缆01的一端与地面控制系统004连接。

下接头120设置有下电缆头121，下电缆头121用于密封电缆01，电缆01的另一端通过下电缆头121与指定测井设备02连接。该指定测井设备可为封隔器。本实用新型实施例通过在上接头上设置上电缆头，在下接头上设置下电缆头，使得来自地面控制系统的电缆能够被有效地密封住，增强了电缆的稳固性。

可选的，上电缆头通过密封圈和金属硬密封电缆，进一步增强电缆的稳固性。其中，硬密封方式指的是密封圈的周边均为金属材料或较硬的其他材料的密封方式。

可选的，下电缆头通过密封圈和金属硬密封电缆，进一步增强电缆的稳固性。

可选的，电路板还用于采用流量自动测调控制算法，根据流量测量部件得到的注水流速确定地层注水量。电路板可以采用流量自动测调控制算法，根据流量计采集到的可调水嘴的注水流速，确定地层注水量，以便于电路板根据地层注水量控制调节部件调节可调水嘴的开度大小。关于流量自动测调控制算法，可以参考现有技术，在此不再赘述。

可选的，电路板还用于采用流量自动测调控制算法，根据地层压力数据，确定与配水器连接的封隔器的坐封压力值是否属于预设压力范围。电路板确定封隔器的坐封压力是否属于预设压力范围，并将结果传输至地面控制系统，以完成对封隔器的验封测试。

如图3所示，电路板的通信部件用于将地层压力数据、注水压力数据和环境温度数据通过电缆01发送至地面控制系统004。图3中的其他标记可以参考图2。

需要补充说明的是，现有技术中采用钢丝对固定水嘴进行投捞的配水器，由于固定水嘴无法对注水量进行精细调节，所以实际地层注水量与目标值的差值的较大，进行分层注水的精度较低，且该配水器无法实现对三参数(即地层注水量、地层压力和环境温度)的实时监控。此外，该配水器的作业时间较长，投捞成功率较低。另外，现有技术中还有一种边测边调的配水器，该配水器采用电缆连接流量测调仪，通过流量测调仪实时测量地层注水量大小，判断水嘴开度大小是否合适，但该配水器无法长期掌握分层注水井的密封性，也无法长期监控层段及小层注水量的变化情况，且该配水器的测调作业时间较长，工艺较复杂。

本实用新型实施例提供的配水器适用于石油天然气领域油田分注井，是一种可以长时间在井下工作的三参数集成配水器，该配水器解决了现有技术中的配水器对多参数进行监控的实时性较差，无法长期精细分层注水的问题，该配水器能够将地层压力数据、注水压力数据、环境温度数据及地层注水量数据实时传输至地面控制系统，提高分层注水的精度。该配水器还能完成对封隔器的验封测试，长期跟踪分层注水管柱的密封状况，及时发现地层存在的问题，避免因地层问题而给作业造成重大损失。此外，可以结合同位素吸水剖面测试对本实用新型实施例提供的配水器的测试结果进行验证。在使用该配水器进行分层注水工艺时，无需对水嘴进行投捞，无需进行机械对接，一次施工即可长时间监控层段及小层注水量的变化情况，以及封隔器密封情况，实现层段及小层注水量的校正配合，为油田精细注水由井到段提供了数据支撑，该配水器可以满足各种井况的使用要求。

综上所述，本实用新型实施例提供的配水器，由于该配水器工作筒内电路板的通信部件能够接收地面控制系统发送的控制命令，并将控制命令发送至调节部件，以便于调节部件根据控制命令调节可调水嘴的开度大小，相较于现有技术，水嘴的开度大小是可以调节的，地层注水量也是可以调节的，因此，提高了分层注水的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。