一种井下电控容积式配聚装置及其使用方法与流程

本发明涉及一种油井井口聚合物低剪切注入装置，特别涉及一种井下电控容积式配聚装置及实施方法。

背景技术：

1、在老油田开采过程中，非常重要的一种技术就是三采注聚采油技术，可以让其稳定生产，促使油田老油井的原油采收率得到提高，同时增油降水的目的也可以的达到。

2、目前，集中配制、分散注入是三采注聚工艺的主要方法。一般可以将三采注聚工艺划分为两种方式,一种是单泵单井,另一种方法则是单泵对多井。在油井三采注聚过程中，聚合物注入管道起点到终点的粘损率应该控制在10％以内，便于提高出油率，为了实现单泵对多井注聚，我们需要一种低剪切力的分流注入装置。

3、在现有技术中，cn105401928b公开了一种多功能同心配注器，它包括上接头、连接套、主体和下接头，连接套内设有防转接头和内套，防转接头的下方设有上端部与防转接头转动配合的旋转体，连接套内设有套装在内套和主体中心孔内的芯套，旋转体的下半段套装在芯套内，芯套的内壁上设有一段内螺纹，旋转体的外壁上设有与内螺纹相配合的外螺纹。它既可以用于注水，又可以用于注聚和调剖。使用它注水后不需要更换管柱即可进行注聚作业，不需要反复更换和投捞注聚器芯子，不会对其它层段已经校正好的技术参数产生影响，可以节省大量的人力、物力和时间。

4、cn107060710a公开了一种桥式同心配聚器，包括：同心连接在一起的短外套管和长外套管，短外套管和长外套管的外端分别设置有上、下接头；设置在短外套管内且与测调仪器的支撑臂配合导向定位的定位机构，定位机构的上端设置有至少一与测调仪器的支撑臂对应的定位柱；设置在短外套管内且上端与定位机构的螺纹结构通过螺纹配合的调节套筒；设置在长外套管内且与调节套筒的下端连接的空心阀芯，空心阀芯的外表面沿轴向间隔设置有若干波浪状外凸面；设置在长外套管内壁的上、下端的上卡盘和下卡盘；两端分别与上卡盘和下卡盘连接的阀套，阀套的内壁沿轴向设置有若干与波浪状外凸面相适配的波浪状内凹面，波浪状外凸面与波浪状内凹面之间形成液体阻尼通道。

5、cn207609411u公开了一种海上油田的同心测调注聚系统，该系统通过地面控制机构、测试调节机构即可通过定位模块实现井下精准定位又可实现对水嘴调节；此外，该系统是闭环控制，实现自动调节分层配注量，可以省掉海上油田传统的投捞配聚器芯子的作业，仪器一次下井就能完成井下所有注入层水嘴的自动调节以达到各层的目标注聚量，大大提高工作效率，降低劳动强度，节约作业成本

6、cn212837616u公开了一种注聚用插入密封装置及同心双管分层注聚管柱，其中，注聚用插入密封装置包括外层管以及芯管，外层管包括从上至下依次密封固定的母接管、密封管以及公接管，母接管、密封管以及公接管的内径相同，母接管的上部内壁向上形成一直径扩大的第一阶梯孔。芯管能够密封滑动地插设在外层管内，芯管的外壁与第一阶梯孔的孔壁能够形成一环形密封腔。本实用新型的整个注聚用插入密封装置结构简单、外径较小，能够适用于内径较小的同心双管分层注聚管柱，能够实现对内外环空的有效上下分隔。

7、现有聚合物驱注流量控制井下装置基本从注水井配注器改进而来，通过设有阀芯来调节流量，容易引起堵塞。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出一种井下电控容积式配聚装置及实施方法，采用一根钢铠电缆随工艺管柱下井实现地面供电并采集数据，对电磁阀通电开启中心管到环空通道，电机驱使活塞上滑平移，地面聚合物通过油管进入环空通道打开球阀进入环空空间，直到活塞到达上死点，接触器反馈信号后该电磁阀断电关闭，另一电磁阀通电开启打开环空到套管和油藏的通道，同时电机驱动活塞向下滑动平移，球阀关闭，将环空中的聚合物挤出进入油藏，直到活塞接触到下死点，在接触传感器的功能作用下，相应的电磁阀断电，电机反转活塞上滑平移开始下一个注聚流程。

2、具体技术方案为：

3、一种井下电控容积式配聚装置，包括中心管、上定位套、外管、电路板、支撑架、活塞、上阀座、下阀座、下定位套、电缆、电机及减速器、平移板、上电磁阀、单流阀和下电磁阀。外管套在中心管上，上下通过上定位套和下定位套限位固定，电缆通过压帽连接在外管上端面，中心管和外管之间环空中从上到下顺次放置电机及减速器和电路板、支撑架和平移板、活塞、上电磁阀、上阀座、单流阀、下阀座和下电磁阀。

4、所述的中心管上部设有连接上定位套的外螺纹，与上定位套螺纹连接后，通过销钉固定。

5、所述的中心管上部外侧设有台阶，台阶下抵住中心管和外管之间环空中放置的电机和电路板。

6、所述的中心管中部设有注入孔，所述的外管中下部设有注出孔。

7、所述的支撑架一侧设有定位螺纹孔。

8、所述的支撑架大圆腹板外径与外管内径间歇配合。

9、所述的支撑架大圆腹板设有螺杆穿越孔和上接触器安装孔。

10、所述的支撑架小半圆腹板上设有下接触器安装孔和与上电磁阀连接螺钉孔。

11、所述的上阀座外圆柱面与活塞内圆柱面间歇配合并胶圈密封。

12、所述的上阀座内设有导入孔，上阀座的大孔套在中心管上时该导入孔与中心管注入孔同心。

13、所述的上阀座设有一侧孔，与上电磁阀阀体外径间歇密封。

14、所述的上阀座上侧设有4个安装固定上电磁阀的螺纹孔。

15、所述的活塞外圆柱面与外管间歇配合密封，下端内圆柱面与中心管间歇配合密封。

16、所述的活塞上端内侧与平移板通过销钉连接。

17、所述的平移板与螺杆通过运动螺纹副连接。

18、所述的活塞下端设有一异型孔并安装钢球式单流阀。

19、所述的下阀座外圆柱面与外管内圆柱面间歇配合并胶圈密封。

20、所述的下阀座设有导出孔，下阀座的大孔套在中心管上时该导出孔与外管注出孔同心。

21、所述的下阀座设有定位孔，与外管通过销钉连接定位。

22、所述的下阀座设有一侧孔，与下电磁阀阀体外径间歇密封。

23、所述的下阀座下侧设有4个安装固定下电磁阀的螺纹孔。

24、所述的下定位套上端最大外径与外管外径尺寸一致，上端台阶面与外管内圆柱面间歇密封。

25、所述的下定位套套在中心管上并间歇密封，并通过销钉定位在中心管上。

26、一种井下电控容积式配聚装置的使用方法，包括：

27、①使用钢铠电缆随工艺管柱下井连通地面电控箱与该装置中的电路板，井口流程向工艺管柱内充满聚合物，

28、②地面电控箱向井下供电并发送指令，通电开启中心管到环形空间的通道，同时电机驱使活塞上滑平移，管柱中的聚合物通过中心管注入孔、上阀座导入孔、上电磁阀阀体，顶开阀球，通过单流阀下流，进入由活塞、中心管、外管和下阀座构成的环形空间，

29、③注满后电路板控制上电磁阀断电关闭，切断中心管与环形空间之间通道，

30、④电路板控制下电磁阀通电打开环形空间到套管和油藏的通道，同时电机驱动活塞向下滑动平移，阀球在液压和弹簧共同作用下上移促使单流阀关闭，活塞下移过程中将环形空间中的聚合物挤出，通过下电磁阀阀体、导出孔、注出孔进入油藏，直到活塞到达下死点，

31、⑤平移板触动下接触器，电路板控制下电磁阀断电，关闭环形空间与油藏通道，随后电路板控制电机反转使活塞上滑平移，电路板控制上电磁阀通电开启中心管到环形空间的通道，开始下一个注聚循环流程。

32、本发明结构简单、安全可靠性高、模块化安装调整；采用低剪切电磁阀控制流道，电机驱动注聚，精确可靠。