一种井下测调仪和油田分层注水装置的制作方法

1.本发明涉及分层注水技术领域，尤其是一种井下测调仪和油田分层注水装置。


背景技术：

2.分层注水是指在注水井中下入封隔器，把差异较大的油层分隔开，再用配水器进行分层配水，使高渗层注水量得到控制，中低渗透率油层注水得到加强，使各类油层都能发挥作用的一种注水方式，在进行非均质多油层开采中，通过分层注水加强中、低渗透层注水，并控制高渗透层注水，按配注要求，在注水井中实现分层控制注入。分层注水现已成为解决油田开发过程中层间矛盾，维持油田长期稳产、高产，提高采收率的重要手段。
3.目前的油田井下分层注水装置，大多数通过单管多层注水技术进行注水，各个注水层之间的注水量难以根据实际情况进行合理调节，影响分层注水的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种井下测调仪和油田分层注水装置，以解决注水层之间的注水量难以根据实际情况进行调节的问题。
5.为达到上述目的，本发明提出一种井下测调仪，其包括基体，所述基体具有轴向方向，所述基体的侧面上设有安装槽，所述安装槽具有顶壁和侧壁，所述安装槽内设有第一调节杆、第二调节杆和电动推杆，所述第一调节杆摆动地设于所述顶壁下方，所述第二调节杆呈平行于所述轴向方向的状态设于所述第一调节杆下方并与所述第一调节杆转动连接，所述电动推杆连接在所述第一调节杆和所述侧壁之间，所述电动推杆通过朝所述安装槽外推动所述第一调节杆或朝所述安装槽内拉动所述第一调节杆，将所述第二调节杆推出所述安装槽外或收回所述安装槽内。
6.如上所述的井下测调仪，其中，所述井下测调仪还包括伸缩杆和滑块，所述伸缩杆垂直于所述轴向方向设置，所述伸缩杆的一端与所述第二调节杆固定连接，所述伸缩杆的另一端与所述滑块固定连接，所述侧壁上设有导向槽，所述导向槽沿所述轴向方向设置，所述滑块能滑动地设于所述导向槽内，通过所述伸缩杆使所述第二调节杆始终保持平行于所述轴向方向的状态。
7.如上所述的井下测调仪，其中，所述电动推杆的两端分别与所述第一调节杆和所述侧壁转动连接。
8.如上所述的井下测调仪，其中，所述电动推杆与地面上的控制器电连接，通过所述控制器控制所述电动推杆的启停和动作方向。
9.本发明还提供一种油田分层注水装置，其包括注水管柱和上述的井下测调仪，所述注水管柱包括油管、以及交替设置在所述油管上的多个封隔器和多个偏心配水器，通过所述井下测调仪依次调节各所述偏心配水器的注水量。
10.如上所述的油田分层注水装置，其中，所述油田分层注水装置还包括用于上提或下放所述井下测调仪的收放装置，所述收放装置包括设于井上的固定架、通过转轴与所述
固定架转动连接的辊筒、设于所述固定架上的电机、以及绕设于所述辊筒上的电缆，所述电机的输出端与所述转轴固定连接，所述井下测调仪与所述电缆连接。
11.如上所述的油田分层注水装置，其中，所述收放装置还包括安装架和滚轮，所述固定架固定在所述安装架上，所述滚轮能转动地设于所述安装架上，所述电缆绕过所述滚轮，所述滚轮对应井口设置。
12.如上所述的油田分层注水装置，其中，所述偏心配水器包括配水器主体、堵塞器和水嘴，所述配水器主体的内部具有沿轴向贯穿所述配水器主体的主通道、以及位于所述主通道侧向的偏心槽，所述偏心槽与所述主通道连通，所述主通道与所述油管连通，所述堵塞器和所述水嘴设于所述偏心槽内，所述堵塞器和所述水嘴之间形成可调过流通道，所述可调过流通道与所述主通道连通，所述配水器主体的侧壁上设有与所述偏心配水器的外部连通的出水口，所述主通道、所述可调过流通道和所述出水口依次连通。
13.如上所述的油田分层注水装置，其中，所述注水管柱还包括设于所述油管下端的活动撞击筒和球座，所述球座位于所述活动撞击筒下方。
14.如上所述的油田分层注水装置，其中，所述油田分层注水装置还包括外筒体，所述注水管柱设于所述外筒体的内部。
15.本发明的井下测调仪和油田分层注水装置的特点和优点是：
16.1.本发明的井下测调仪设有第一调节杆、第二调节杆和电动推杆，电动推杆通过第一调节杆将第二调节杆推出或收回，能够对井下的多个偏心配水器依次进行调节，使各个偏心配水器的注水量达到预设要求，解决了注水层之间的注水量难以根据实际情况进行调节的问题；
17.2.本发明的油田分层注水装置通过设置收放装置，能够对井下测调仪进行上提和下放，操作非常方便；
18.3.本发明中偏心配水器的堵塞器和水嘴之间具有可调过流通道，井下测调仪通过移动水嘴，对可调过流通道的过流面积进行调节，调节方便。
附图说明
19.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
20.图1是本发明的井下测调仪的剖视图；
21.图2是本发明中注水管柱的结构示意图；
22.图3是本发明中收放装置和井下测调仪连接的示意图；
23.图4是本发明中收放装置的结构示意图；
24.图5是本发明中偏心配水器的内部结构示意图。
25.主要元件标号说明：
26.1、井下测调仪；
27.11、基体；111、安装槽；112、顶壁；113、侧壁；114、导向槽；
28.12、第一调节杆；13、第二调节杆；14、电动推杆；15、伸缩杆；
29.16、滑块；17、转动座；
30.2、注水管柱；
31.21、油管；22、封隔器；23、偏心配水器；231、配水器主体；
32.232、堵塞器；233、水嘴；234、主通道；235、偏心槽；
33.236、可调过流通道；237、出水口；24、撞击筒；25、球座；
34.3、收放装置；
35.31、固定架；32、转轴；33、辊筒；34、电机；35、电缆；
36.36、安装架；361、安装口；37、滚轮；38、销轴；
37.4、外筒体；100、注水层；200、钢球。
具体实施方式
38.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，除非另有说明，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，可以是直接连接，可以是通过中间媒介间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
39.实施方式一
40.如图1所示，本发明提供一种井下测调仪1，用于在油田分层注水时调节注入量，井下测调仪1包括基体11，基体11具有轴向方向w，在图1的示例中，轴向方向w为竖直方向，基体11的侧面上设有安装槽111，安装槽111具有顶壁112和侧壁113，安装槽111内设有第一调节杆12、第二调节杆13和电动推杆14，第一调节杆12能摆动地设于顶壁112下方，第二调节杆13呈平行于轴向方向w的状态设于第一调节杆12下方，并与第一调节杆12转动连接，电动推杆14连接在第一调节杆12和侧壁113之间，电动推杆14通过朝安装槽111外推动第一调节杆12或朝安装槽111内拉动第一调节杆12，将第二调节杆13推出安装槽111外或收回安装槽111内，当第二调节杆13位于安装槽111外时，第二调节杆13处于伸出状态(如图1所示)，井下测调仪1可以调节偏心配水器的注水量，当第二调节杆13位于安装槽111内时，第二调节杆13处于收回状态，井下测调仪1可以顺畅地在井下油管21中被上提和下放。
41.使用时，将井下测调仪1下入井下，此时第二调节杆13处于收回状态，当井下测调仪1下放至偏心配水器位置处时，启动电动推杆14朝安装槽111外推动第一调节杆12，直至第二调节杆13处于伸出状态，此时通过井下测调仪1调节偏心配水器的注水量，调节完毕后，再次启动电动推杆14朝安装槽111内拉动第一调节杆12，直至第二调节杆13回到收回状态，然后将井下测调仪1上提或下放至另一个偏心配水器位置处，按照以上方法调节该另一个偏心配水器的注水量，直至完成对所有偏心配水器的调节，将井下测调仪1上提至地面后，进行注水操作。
42.本发明的井下测调仪能够对井下的多个偏心配水器依次进行调节，使各个偏心配水器的注水量达到预设要求，解决了注水层之间的注水量难以根据实际情况进行调节的问题。
43.在一实施例中，如图1所示，井下测调仪1还包括伸缩杆15和滑块16，伸缩杆15垂直
于轴向方向w设置，在图5的示例中，伸缩杆15水平设置，伸缩杆15的一端与第二调节杆13固定连接，伸缩杆15的另一端与滑块16固定连接，侧壁113上设有导向槽114，导向槽114沿轴向方向w设置，滑块16能滑动地设于导向槽114内，由于伸缩杆15水平设置，因此第二调节杆13在伸缩杆15的约束下始终保持平行于轴向方向w的状态。
44.在图1的示例中，第一调节杆12的上端通过转动座2与顶壁112转动连接，第一调节杆12的下端与第二调节杆13的上端转动连接，第一调节杆12的两端之间的部分与电动推杆14连接。当电动推杆14朝安装槽111外推动第一调节杆12时，第一调节杆12朝安装槽111外摆动，同时带动第二调节杆13朝安装槽111外移动，此过程中伸缩杆15伸长并带动滑块16沿导向槽114朝上滑动；当电动推杆14朝安装槽111内拉动第一调节杆12时，第一调节杆12朝安装槽111内摆动，同时带动第二调节杆13朝安装槽111内移动，此过程中伸缩杆15缩短并带动滑块16沿导向槽114朝下滑动。
45.但本发明并不以此为限，在其它实施例中，还可以通过其它方案使第二调节杆13保持平行于轴向方向的状态，比如将第一调节杆12设置为包括左杆和右杆，左杆的上端和右杆的上端分别与顶壁112转动连接，左杆和右杆左右间隔且相互平行，左杆的下端和右杆的下端分别与第二调节杆13的顶端的两个左右间隔的部位转动连接，左杆、右杆和第二调节杆13构成四连杆机构，同样能保证第二调节杆13始终平行于轴向方向w。
46.在一实施例中，如图1所示，电动推杆14的两端分别与第一调节杆12和侧壁113转动连接。
47.在一实施例中，电动推杆14与地面上的控制器电连接，以在地面上通过控制器控制电动推杆14的启停和动作方向，操作简单方便。
48.实施方式二
49.如图1、图2所示，本发明还提供一种油田分层注水装置，其包括实施方式一的井下测调仪1和注水管柱2，注水管柱2包括油管21(或称为内管)、以及交替设置在油管21上的多个封隔器22和多个偏心配水器23，通过井下测调仪1依次调节各偏心配水器23的注水量。
50.其中多个偏心配水器23与地层中的多个注水层100(即油层)一一对应，在注水之前，先将井下测调仪1下入油管21内，按照实施方式一所述的操作方法，依次调节多个偏心配水器23的注水量，待完成对所有偏心配水器23的调节后，将井下测调仪1上提至地面，进行注水操作，水从多个偏心配水器23按照预设注水量分别注入多个注水层100，解决了注水层100之间的注水量难以根据实际情况进行调节的问题。
51.在一实施例中，如图3、图4所示，油田分层注水装置还包括用于上提或下放井下测调仪1的收放装置3，收放装置3包括设于井上的固定架31、通过转轴32与固定架31转动连接的辊筒33、设于固定架31上的电机34、以及绕设于辊筒33上的电缆35，电机34的输出端与转轴32固定连接，井下测调仪1与电缆35连接，使用时，电机34通过转轴32带动辊筒33转动，以对电缆35进行收放，进而对井下测调仪1进行上提和下放，操作非常方便。
52.进一步，如图3、图4所示，收放装置3还包括安装架36和滚轮37，固定架31固定在安装架36上，滚轮37能转动地设于安装架36上，电缆35绕过滚轮37，滚轮37对应井口设置，以使电缆35绕过滚轮37后以垂直状态下入井内，滚轮37用于对电缆35的收放进行导向，提高收放的顺畅性。
53.具体是，如图3、图4所示，安装架36上设有一安装口361，安装口361与辊筒33相间
隔，安装口361内固定有一销轴38，滚轮37能转动地套在销轴38外。
54.在一实施例中，如图5所示，偏心配水器23包括配水器主体231、堵塞器232和水嘴233，配水器主体231的内部具有沿轴向贯穿配水器主体231的主通道234、以及位于主通道234侧向的偏心槽235，偏心槽235与主通道234连通，主通道234与油管21连通，堵塞器232和水嘴233设于偏心槽235内，堵塞器232和水嘴233之间形成可调过流通道236，可调过流通道236与主通道234连通，配水器主体231的侧壁113上设有与偏心配水器23的外部连通的出水口237，主通道234、可调过流通道236和出水口237依次连通。
55.采用井下测调仪1调节偏心配水器23的注水量时，将井下测调仪1下放至主通道234内与偏心槽235对应的位置，井下测调仪1的第二调节杆13在伸出安装槽111后(即第二调节杆13处于伸出状态)恰好位于偏心槽235内，第二调节杆13与水嘴233连接，在图1和图5的示例中，电动推杆14通过缩短带动第二调节杆13向下移动，第二调节杆13向下移动的同时挤压水嘴233，使可调过流通道236的面积减小，也就是使水的过流面积减小，实现减小注水量的调节，当水嘴233下降至与堵塞器232配合时无法过水；电动推杆14通过伸长带动第二调节杆13向上移动，第二调节杆13向上移动的同时上提水嘴233，使可调过流通道236的面积增大，也就是使水的过流面积增大，实现增大注水量的调节。
56.例如，通过将伸缩杆15嵌入水嘴233内，将第二调节杆13和水嘴233间接连接，比如水嘴233的侧壁上设有供伸缩杆15嵌入的水平嵌槽，在第二调节杆13伸出安装槽111的状态下，伸缩杆15能嵌入水平嵌槽内，从而将第二调节杆13和水嘴233连接，然后，当电动推杆14缩短时，伸缩杆15和第二调节杆13随着第一调节杆12向下移动，从而推动水嘴233向下移动，使可调过流通道236的面积减小；当电动推杆14伸长时，伸缩杆15和第二调节杆13随着第一调节杆12向上移动，从而拉动水嘴233向上移动，使可调过流通道236的面积增大。本发明中偏心配水器的其它结构为现有技术，故不赘述。
57.在一实施例中，如图2所示，注水管柱2还包括设于油管21下端的活动撞击筒24和球座25，球座25位于活动撞击筒24下方，活动撞击筒24靠撞击筒24的撞击头来打开投捞器定向爪和主、副投捞爪，以及测试密封段的定位爪，球座25供球头憋压，即在下放井下测调仪1之前投球，钢球200下落到达球座25，利用钢球200和球座25配合实现密封，使得油管21内部憋压成功。
58.在一实施例中，如图2、图3所示，油田分层注水装置还包括外筒体4，例如外筒体4为套管，注水管柱2设于外筒体4的内部，各封隔器22能封隔外筒体4与油管21之间的环空，地层中的多个注水层100位于外筒体4的外侧，外筒体4的侧壁113上设有与多个偏心配水器23的出水口237一一对应连通的开口，以供水流出进入注水层100。
59.本发明的油田分层注水装置实现单管多层精细注水，达到了有效调节各个注水层100的注水量的效果，解决了目前的油田井下分层注水装置大多通过单管多层笼统注水技术进行注水，各个注水层100的注水量难以根据实际情况进行合理调节，影响分层注水效果的问题。
60.以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项
组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。