油田分层注入井油管的组配系统、组配仪及方法与流程

1.本发明涉及油田分层注入井修井作业技术领域，尤其涉及油田分层注入井油管的组配系统、组配仪及方法。


背景技术：

2.本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
3.油田开发过程中，注入井管柱现场组配是修井作业的日常工作，也是一项重要的环节，其油管组配卡点的准确性直接影响到施工质量，尤其是近些年发展起来的缆控式分层注入工艺技术，若重新施工，需要重新现场做电缆接头，工作量很大。油管组配的目的为：根据地质和施工方案，将工具串的封隔器、配注器设定在指定的层段区间，核心为封隔器卡点尽量卡在夹层的中部，避开薄夹层、套管接箍、射孔炮眼和套管损坏处；同时要考虑到工具深度贴近设计、少用油管短接和调整油管劳动量小等因素。
4.目前，对井下油管及工具的测长组配工作，通常是使用钢卷尺、记录本、数据表、笔和计算器由3人完成。丈量平铺在地面的管柱时，将钢卷尺的零端进行固定，保证钢卷尺有效长度15米，对零端的人员要与量管人员配合一致，测量时尺需拉直；测量完进行组配，以第一级、第二级封隔器卡点为例，第一级封隔器实配深度为油补距、油管挂长度、选用油管长度、第一级封隔器上部长度之和；第一级封隔器实配深度为第一级封隔器实配深度、第一级封隔器下部长度、选用油管长度、配注器长度、第二级封隔器上部长度之和。可见，这一过程需要测量(可能出现重复测量)、记录以及进行人工累计计算、人工配管柱、人工填报数据表等过程来完成，该方法存在着现场人员测量工作量大、人工数据处理量大(现场一般需要2
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3小时)，以及计算组配依赖施工人员责任心，存在一定的误配率。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种油田分层注入井油管的组配系统，用以提高油田分层注入井油管的组配准确率和效率，该系统包括：
6.手持式管柱自动组配仪，用于获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案；
7.便携式激光测长仪，设置在待测油管、封隔器或配注器的一端，用于产生激光信号，将激光信号发射至端部挡板上，接收端部挡板反射后的激光信号，根据反射后的激光信号，得到待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据；将待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据发送至手持式管柱自动组配仪；
8.端部挡板，设置在待测油管、封隔器或配注器的另一端，用于反射激光信号。
9.本发明实施例还提供一种手持式管柱自动组配仪，用以提高油田分层注入井油管的组配准确率和效率，该组配仪包括：
10.获取单元，用于获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；所述测量数据包括：待测油管、下井工具封隔器或配注器的长度测量数据；
11.确定单元，用于根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案。
12.本发明实施例还提供一种油田分层注入井油管的组配方法，用以提高油田分层注入井油管的组配准确率和效率，该方法包括：
13.获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；所述测量数据包括：待测油管、下井工具封隔器或配注器的长度测量数据；
14.根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案。
15.本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述油田分层注入井油管的组配方法。
16.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述油田分层注入井油管的组配方法的计算机程序。
17.本发明实施例中，油田分层注入井油管的组配方案中：手持式管柱自动组配仪，用于获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案；便携式激光测长仪，设置在待测油管、封隔器或配注器的一端，用于产生激光信号，将激光信号发射至端部挡板上，接收端部挡板反射后的激光信号，根据反射后的激光信号，得到待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据；将待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据发送至手持式管柱自动组配仪；端部挡板，设置在待测油管、封隔器或配注器的另一端，用于反射激光信号，该方案提高了油田分层注入井油管的组配准确率和效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。在附图中：
19.图1为本发明实施例中油田分层注入井油管的组配系统的结构示意图；
20.图2为本发明实施例中手持式管柱自动组配仪的结构示意图；
21.图3为本发明另一实施例中手持式管柱自动组配仪的结构示意图；
22.图4为本发明实施例中便携式激光测长仪的结构示意图；
23.图5为本发明实施例中油田分层注入井油管的组配原理示意图；
24.图6为本发明实施例中应用于手持式管柱自动组配仪组配方法的流程示意图；
25.附图说明：1、手持式管柱自动组配仪；2、便携式激光测长仪；3、端部挡板；4、油管。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并
不作为对本发明的限定。
27.本发明涉及油田分层注水、注聚等注入井修井作业技术领域，具体涉及油田分层注入井油管自动组配方法。为了克服现有人工油管组配方法的缺点，本发明的目的在于提出一种油田分层注入井油管自动组配方法，即首先将井深、油层名、油层顶深、油层底深、套管长度和射孔炮眼等基础数据录入手持式管柱自动组配仪中，然后利用便携式激光测长仪测量油管及下井工具封隔器、配注器的长度，同时将测量数据通过无线信号实时录入手持式管柱自动组配仪中；测量完，手持式管柱自动组配仪通过核心自动组配算法进行计算，输出结果，并允许人工优化油管组配结果。该方法具有效率高、测量精度高、误配率低及操作简单等优点。
28.图1为本发明实施例中油田分层注入井油管的组配系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：手持式管柱自动组配仪1、便携式激光测长仪2和端部挡板3；其中：
29.手持式管柱自动组配仪1，用于获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案；
30.便携式激光测长仪2，设置在待测油管、封隔器或配注器的一端，用于产生激光信号，将激光信号发射至端部挡板3上，接收端部挡板反射后的激光信号，根据反射后的激光信号，得到待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据；将待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据发送至手持式管柱自动组配仪1；
31.端部挡板3，设置在待测油管、封隔器或配注器的另一端，用于反射激光信号。
32.具体实施时，图1中的4是待测油管，当然4的位置也可以是封隔器或配注器。
33.在一个实施例中，所述基础数据可以包括：井深、油层名、油层顶深、油层底深、套管长度和射孔炮眼；
34.所述手持式管柱自动组配仪具体可以用于：根据油层顶深和油层底深，确定所有隔夹层的顶深和底深；确定所有套管接箍的深度；根据油层顶深和油层底深，所有隔夹层的顶深和底深，油管的长度测量数据，以及井深、油层名、套管长度和射孔炮眼，确定允许封隔器放置的位置区域；根据允许封隔器放置的位置区域，确定封隔器及相应配注器的深度是否匹配；在确定封隔器及相应配注器的深度匹配时，得到所述油管组配方案。
35.具体实施时，上述手持式管柱自动组配仪得到油管组配方案的详细实施方式，进一步地提高了油田分层注入井油管的组配准确率和效率。
36.在一个实施例中，所述手持式管柱自动组配仪还可以用于接收对油管组配方案的调整指令，得到优化的油管组配方案。
37.具体实施时，本发明实施例中可以对上述手持式管柱自动组配仪得到油管组配方案进行调整，得到更优的油管组配方案，进一步提高了油田分层注入井油管的组配准确率和效率。
38.在一个实施例中，所述手持式管柱自动组配仪还可以用于存储所述油管组配方案。
39.具体实施时，可以通过图3中的存储器存储所述油管组配方案，灵活、方便。
40.在一个实施例中，所述手持式管柱自动组配仪还可以用于根据所述油管组配方案，生成施工报表；针对所述施工报表发出打印指令至打印设备。
41.具体实施时，可以通过图3中的cpu主控单元生成施工报表，可以通过图3中的通讯接口将针对所述施工报表的打印指令发到打印设备上，灵活、方便。
42.在一个实施例中，所述手持式管柱自动组配仪还可以用于接收对历史油管组配方案数据的查询指令。
43.具体实施时，可以通过触摸屏来接收对历史油管组配方案数据的查询指令，查询得到历史油管组配方案，便于后续数据分析，进一步更好地进行油田分层注入井油管自动组配。
44.为了便于理解，下面整体介绍本发明实施例中地油田分层注入井油管自动组配方案。
45.本发明实施例中地油田分层注入井油管自动组配系统可以包括：手持式管柱自动组配仪(含无线模块)、便携式激光测长仪(含无线模块)和端部挡板构成，其中：
46.如图3所示，手持式管柱自动组配仪包括：cpu主控单元、触摸屏、电池及电源管理单元、存储器、内置无线模块和通讯接口。电池及电源管理单元为手持式管柱自动组配仪提供电能；cpu主控单元连接各功能单元，为手持式管柱自动组配仪功能指令和逻辑运算核心，例如根据基础数据和测量数据确定油管组配方案等；触摸屏为手持式管柱自动组配仪的人机交互，可以实现输入和显示功能，例如接收关于历史油管组配方案的查询指令等；存储器为手持式管柱自动组配仪数据存储单元，例如存储油管组配方案；内置无线模块为手持式管柱自动组配仪数据接收单元，例如接收便携式激光测长仪无线传输的测量数据；通讯接口为手持式管柱自动组配仪与外部设备打印机的单元。
47.如图4所示，便携式激光测长仪包括：发射探头、接收探头、激光发生器、信号处理单元、电池及电源管理单元和内置无线模块。激光发生器为便携式激光测长仪激光信号产生单元；信号处理单元实现便携式激光测长仪数据的ad(数字信号和模拟信号)转化和运算，例如将接收到的光模拟信号转换成数字信号，例如得到长度测量数据；发射探头为便携式激光测长仪激光信号发射端；接收探头为便携式激光测长仪激光信号被测量物体的反射后的接收端；电池及电源管理单元为便携式激光测长仪提供电能；内置无线模块为便携式激光测长仪发送测量数据的单元。
48.端部挡板可以卡在被测油管端部，作为测量时反射激光信号的遮挡物。
49.下面结合图5再整体描述本发明实施例中油田分层注入井油管自动组配原理如下：修井作业油管组配工作开始前，检查手持式管柱自动组配仪和便携式激光测长仪是否工作正常，若没有问题，首先，将井深、油层名、油层顶深、油层底深、套管长度和射孔炮眼等基础数据录入手持式管柱自动组配仪中；然后，由1名施工人员手持端部挡板固定在被测油管一端的端部，另1名施工人员手持便携式激光测长仪(设置在被测油管另一端的端部)进行丈量，数据通过内置无线模块实时传入手持式管柱自动组配仪，手持式管柱自动组配仪自动记录被测油管的长度和序号(标识)；测量完毕后，手持式管柱自动组配仪开始自动配管柱，系统自动计算油管调换和短接的增减，并输出结果；最后，由人工复核组配结果(油管组配方案)，并允许人工干预进行调整，得到最终组配结果(优化的油管组配方案)，优化的油管组配方案可存储、生成施工报表及打印，手持式管柱自动组配仪也可实现历史组配数据查询，便于后续分析。
50.综上，本发明实施例提供的油管组配方案具有以下优点：本发明实施例中可实现
油田分层注入井油管自动组配，利用激光测距原理实现油管的丈量，油管的长度和序号自动录入手持式管柱自动组配仪中。本发明中最核心的为利用实测油管和封隔器、配注器的长度，结合井深、油层名、油层顶深、油层底深、套管长度和射孔炮眼等基础数据实现施工油管的自动组配。该方法具有效率高、测量精度高、误配率低及操作简单等优点。
51.本发明实施例中还提供了一种手持式管柱自动组配仪，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与油田分层注入井油管的组配系统相似，因此该组配仪的实施可以参见油田分层注入井油管的组配系统的实施，重复之处不再赘述。
52.图2为本发明实施例中手持式管柱自动组配仪的结构示意图，如图2所示，该组配仪包括：
53.获取单元11，用于获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；所述测量数据包括：待测油管、下井工具封隔器或配注器的长度测量数据；
54.确定单元12，用于根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案。
55.具体实施时，获取单元可以是图3中的内置无线模块，确定单元可以是图3中的cpu主控单元。
56.在一个实施例中，所述基础数据包括：井深、油层名、油层顶深、油层底深、套管长度和射孔炮眼；
57.所述确定单元具体用于：根据油层顶深和油层底深，确定所有隔夹层的顶深和底深；确定所有套管接箍的深度；根据油层顶深和油层底深，所有隔夹层的顶深和底深，油管的长度测量数据，以及井深、油层名、套管长度和射孔炮眼，确定允许封隔器放置的位置区域；根据允许封隔器放置的位置区域，确定封隔器及相应配注器的深度是否匹配；在确定封隔器及相应配注器的深度匹配时，得到所述油管组配方案。
58.本发明实施例中还提供了一种应用于手持式管柱自动组配仪的组配方法，如下面的实施例所述。由于该方法解决问题的原理与油田分层注入井油管的组配系统相似，因此该方法的实施可以参见油田分层注入井油管的组配系统的实施，重复之处不再赘述。
59.图6为本发明实施例中应用于手持式管柱自动组配仪组配方法的流程示意图，如图6所示，该方法包括如下步骤：
60.步骤101：获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；所述测量数据包括：待测油管、下井工具封隔器或配注器的长度测量数据；
61.步骤102：根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案。
62.在一个实施例中，所述基础数据包括：井深、油层名、油层顶深、油层底深、套管长度和射孔炮眼；
63.根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案，包括：
64.根据油层顶深和油层底深，确定所有隔夹层的顶深和底深；
65.确定所有套管接箍的深度；
66.根据油层顶深和油层底深，所有隔夹层的顶深和底深，油管的长度测量数据，以及井深、油层名、套管长度和射孔炮眼，确定允许封隔器放置的位置区域；
67.根据允许封隔器放置的位置区域，确定封隔器及相应配注器的深度是否匹配；
68.在确定封隔器及相应配注器的深度匹配时，得到所述油管组配方案。
69.本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述油田分层注入井油管的组配方法。
70.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述油田分层注入井油管的组配方法的计算机程序。
71.综上，本发明提出一种油田分层注入井油管自动组配方案。该方案利用便携式激光测长仪和端部挡板测量修井作业下井的油管和封隔器、配水器工具的长度，测量数据通过无线信号录入到手持式管柱自动组配仪中。手持式管柱自动组配仪记录油管和封隔器、配水器的长度及其序号，测量完毕后，结合井深、油层名、油层顶深、油层底深、套管长度和射孔炮眼等基础数据实现施工油管的自动组配，即手持式管柱自动组配仪可自动计算油管调换和短接的增减，生成施工报表，其组配结果可存储，便于后续查询。该方法具有效率高、测量精度高、误配率低及操作简单等优点。
72.本发明实施例中，油田分层注入井油管的组配方案中：手持式管柱自动组配仪，用于获取油田分层注入井油管组配相关的基础数据，以及便携式激光测长仪传输来的测量数据；根据所述基础数据和测量数据，确定油管组配方案；便携式激光测长仪，设置在待测油管、封隔器或配注器的一端，用于产生激光信号，将激光信号发射至端部挡板上，接收端部挡板反射后的激光信号，根据反射后的激光信号，得到待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据；将待测油管、封隔器或配注器的长度测量数据发送至手持式管柱自动组配仪；端部挡板，设置在待测油管、封隔器或配注器的另一端，用于反射激光信号，该方案提高了油田分层注入井油管的组配准确率和效率。
73.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
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rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
74.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
75.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
76.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
77.以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。