專利名稱：：一種用于油層找、堵水的井下壓電控制開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及油田上用于完成油層找、堵水的一種裝覽，只體的說(shuō)是涉及一種與其它設(shè)備配合使用后能夠?qū)崿F(xiàn)油層找、堵水的井卜'壓電控制裝置。技術(shù)背景油田注水開(kāi)發(fā)中后期，對(duì)高含水井和高含水暫閉井進(jìn)行治理，可進(jìn)一步挖掘剩余油，減少注入水無(wú)效循環(huán)，控制開(kāi)發(fā)成本，控制含水上升，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。高含水井治理的前提是找準(zhǔn)各個(gè)小層的正常生產(chǎn)狀態(tài)下的含水和產(chǎn)液能力。目前常用的找水方法是在自噴生產(chǎn)狀態(tài)下井溫法找水和阻抗式過(guò)環(huán)空綜合找水。但是這兩種方法在應(yīng)用中都存在較大的局限性，對(duì)于井溫法找水法，由于自噴生產(chǎn)狀態(tài)與現(xiàn)在普遍的泵抽生產(chǎn)狀態(tài)相比差別較大，因此找水誤差值也較大。對(duì)于過(guò)環(huán)空找水法，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)下測(cè)試，但對(duì)于絕大多數(shù)由大泵生產(chǎn)的高含水井則無(wú)法采用。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的找水方法不能找準(zhǔn)各個(gè)小油層在正常生產(chǎn)狀態(tài)下含水和產(chǎn)液能力的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于油層找、堵水的井下壓電控制開(kāi)關(guān)，該種井下壓電控制開(kāi)關(guān)與其它設(shè)備配合使用后能夠?qū)崿F(xiàn)在正常泵抽狀態(tài)下獲得任意層段的產(chǎn)量和含水?dāng)?shù)據(jù)的功能。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種用于油層找、堵水的井下壓電控制開(kāi)關(guān)，包括偏心上接頭、驗(yàn)封定位管、定位管以及外套筒、下接頭，其中在所述偏心上接頭上開(kāi)有一個(gè)注水導(dǎo)管，驗(yàn)封定位管與定位管垂直聯(lián)結(jié)后固定于偏心上接頭、外套筒與下接頭聯(lián)結(jié)后構(gòu)成的腔休內(nèi)，所述腔體的內(nèi)壁與定位管外壁之間有環(huán)空，此環(huán)空被絕緣隔板分割為五個(gè)獨(dú)立空間，所述獨(dú)立空間內(nèi)分別固定電池筒、壓力傳感器、控制器、電動(dòng)機(jī)以及開(kāi)關(guān)閥。其中與壓力傳感器所在位置對(duì)應(yīng)的外套筒上開(kāi)有壓力導(dǎo)入孔，與開(kāi)關(guān)閥的進(jìn)水口所在位置對(duì)應(yīng)的定位管的管壁上開(kāi)有帶螺紋的通孔,所述開(kāi)關(guān)閥的進(jìn)水口與定位管通過(guò)該通孔作螺紋聯(lián)結(jié)，所述電動(dòng)機(jī)的軸與開(kāi)關(guān)閥的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相聯(lián)結(jié)，開(kāi)關(guān)閥的出水口與注水導(dǎo)管相連通。所述電池筒通過(guò)電纜為電動(dòng)機(jī)供電，所述壓力傳感器測(cè)得壓力信號(hào)后通過(guò)信號(hào)電纜輸送至控制器的壓力信號(hào)輸入端，所述控制器由放大器、位置編碼器、微處理器以及固態(tài)繼電器構(gòu)成，其中放大器、位置編碼器的輸出端依次聯(lián)結(jié)于微處理器的數(shù)據(jù)輸入端，所述放大器的正輸入端作為控制器的壓力信號(hào)輸入端，所述微處理器的控制信號(hào)輸出端連接至固態(tài)繼電器的啟動(dòng)信號(hào)輸入端，此固態(tài)繼電器中啟動(dòng)后導(dǎo)通的控制信號(hào)輸出端作為接入電動(dòng)機(jī)供電回路中的控制端，所述位置編碼器上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)固定于開(kāi)關(guān)閥的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上。本實(shí)用新型具有如下有益效果將本方案中所述的井下壓電控制開(kāi)關(guān)與丟手接頭、油管、封隔器、絲堵等聯(lián)結(jié)后就可以構(gòu)成一個(gè)壓電控制工藝管柱，也就是說(shuō)用封隔器將油層分隔成若干層段，每個(gè)層段內(nèi)均對(duì)應(yīng)有一個(gè)壓電控制開(kāi)關(guān)。這樣就可以通過(guò)地面控制打壓的幅度和間隔時(shí)間向井下任意層段發(fā)出開(kāi)啟、關(guān)閉或任意設(shè)定嘴徑分層配產(chǎn)的指令，由該開(kāi)關(guān)內(nèi)的微處理器按照預(yù)先設(shè)定的程序控制電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)開(kāi)關(guān)閥轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井下任意層段的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的有效控制，應(yīng)用本方案可實(shí)現(xiàn)在正常泵抽狀態(tài)下獲得任意層段的產(chǎn)量和含水?dāng)?shù)據(jù)的功能。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型中控制器部分的原理圖。圖中l(wèi)-偏心上接頭，2-驗(yàn)封定位管，3-注水導(dǎo)管，4-定位管，5-開(kāi)關(guān)閥，6-電池筒，7-壓力傳感器，8-電動(dòng)機(jī)，9-控制器，10-外套筒，11-下接頭，12-腔體，13-壓力導(dǎo)入孔。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明由圖l所示，該種用于油層找、堵水的井下壓電控制開(kāi)關(guān)，包括偏心上接頭1、驗(yàn)封定位管2、定位管4以及外套筒10、下接頭11，其中在所述偏心上接頭1上開(kāi)有一個(gè)注水導(dǎo)管3，驗(yàn)封定位管2與定位管4垂直聯(lián)結(jié)后固定于偏心上接頭1、外套筒10與下接頭11聯(lián)結(jié)后構(gòu)成的腔體12內(nèi)，所述腔體12的內(nèi)壁與定位管4外壁之間有環(huán)空，此環(huán)空被絕緣隔板分割為五個(gè)獨(dú)立空間，所述獨(dú)立空間內(nèi)分別固定有電池筒6、壓力傳感器7、控制器9、電動(dòng)機(jī)8以及開(kāi)關(guān)閥5。其中與壓力傳感器7所在位置對(duì)應(yīng)的外套筒10上開(kāi)有壓力導(dǎo)入孔13，與開(kāi)關(guān)閥5的進(jìn)水口所在位置對(duì)應(yīng)的定位管4的管壁上開(kāi)有帶蟝紋的通孔，所述開(kāi)關(guān)閥5的進(jìn)水口與定位管4通過(guò)該通孔作螺紋聯(lián)結(jié)，所述電動(dòng)機(jī)8的軸與開(kāi)關(guān)閥5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相聯(lián)結(jié)，開(kāi)關(guān)閥5的出水口與注水導(dǎo)管3相連通，這樣，就可以使得定位管4中的液體可以在開(kāi)關(guān)閥5的控制下通過(guò)注水導(dǎo)管3流出或流入。所述電池筒6通過(guò)電纜為電動(dòng)機(jī)8供電，所述壓力傳感器7測(cè)得壓力信號(hào)后通過(guò)信號(hào)電纜輸送至控制器8的壓力信號(hào)輸入端，所述控制器9如圖2所示，由放大器、位置編碼器、微處理器以及固態(tài)繼電器構(gòu)成，其中放大器、位置編碼器的輸出端依次聯(lián)結(jié)于微處理器的數(shù)據(jù)輸入端，所述放大器的正輸入端作為控制器9的壓力信號(hào)輸入端，所述微處理器的控制信號(hào)輸出端連接至固態(tài)繼電器的啟動(dòng)信號(hào)輸入端，此固態(tài)繼電器中啟動(dòng)后導(dǎo)通的控制信號(hào)輸出端作為接入電動(dòng)機(jī)8供電回路中的控制端，所述位置編碼器上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)固定于開(kāi)關(guān)閥5的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上，由此可以感知開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)關(guān)程度。在控制器9中運(yùn)行微機(jī)通訊軟件，以USB接口對(duì)控制器微處理機(jī)芯片進(jìn)行操作，將層段號(hào)、控制壓力及控制編碼等信息輸入微處理芯片內(nèi)的存貯器中。當(dāng)控制器工作時(shí)將根據(jù)內(nèi)存信息運(yùn)行其程序，判斷壓力傳感器7接收到的信息。傳感器感受到的壓力信號(hào)經(jīng)放大器放大后送入微處理器進(jìn)行處理。當(dāng)判定接收到的信號(hào)為真時(shí)，向電動(dòng)機(jī)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并測(cè)量位置編碼器輸出的位置信號(hào)。當(dāng)與地面發(fā)送的控制指令相吻合后停止電機(jī)驅(qū)動(dòng)并定位。當(dāng)判斷出壓力傳感器接收到的信號(hào)為假時(shí)，作干擾信號(hào)處理，等待下一組信號(hào)到來(lái)。地面控制井下任意層段的壓電控制開(kāi)關(guān)開(kāi)啟、關(guān)閉或任意設(shè)定嘴徑分層配產(chǎn)的工藝方法是從井口向井內(nèi)打壓，產(chǎn)生一種特殊的壓力碼，井下的壓電控制開(kāi)關(guān)接受到壓力碼后通過(guò)信息處理，控制微電機(jī)動(dòng)作，將工作筒上的開(kāi)關(guān)器調(diào)整工作狀態(tài)即開(kāi)啟、關(guān)閉或任意設(shè)定嘴徑分層配產(chǎn)。在下井前連接PC機(jī)與壓控開(kāi)關(guān)工具，用專用的通訊軟件根據(jù)施工要求將層段號(hào)、控制壓力等參數(shù)輸入到微處理器中，預(yù)先設(shè)定好開(kāi)啟或關(guān)閉的指令,只有當(dāng)井口打壓產(chǎn)生的壓電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的指令一致時(shí)，壓電控制開(kāi)關(guān)才開(kāi)始動(dòng)作完成開(kāi)啟或關(guān)閉。由于控制指令是由壓力和時(shí)間構(gòu)成的不同間隔的組合波，故可精確地對(duì)井下壓電開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的可靠控制。由于設(shè)定的啟動(dòng)壓力低，因此對(duì)于大多數(shù)采油井都能夠連續(xù)穩(wěn)定的達(dá)到啟動(dòng)壓力值。動(dòng)作程序?yàn)槿尉诖驂篰5MPa穩(wěn)壓A分鐘，卸壓間隔B分鐘，C號(hào)層接到動(dòng)作指令信號(hào)，再打壓4分鐘。通過(guò)壓電信號(hào)可以在地面任意控制每個(gè)層位的開(kāi)啟和關(guān)閉。下面是一個(gè)在慶中52-522井具體實(shí)施的例子將慶中52-522井分為4個(gè)層段，下井前預(yù)先設(shè)定每個(gè)層位的打開(kāi)、關(guān)閉指令間隔時(shí)間。使用堵水封隔器將該井封隔成4個(gè)層段，每個(gè)層段內(nèi)下入壓電控制開(kāi)關(guān)，投送管柱丟手后下泵生產(chǎn)。首先打開(kāi)1號(hào)層位生產(chǎn)，具體操作工藝為水泥車管線連接在套管閘門(mén)上，打壓5MPa以上，2min后使用水泥車放空閘門(mén)放掉壓力，間隔2min后再使用水泥車打壓5MPa以上，2min后使用水泥車放空閘門(mén)放掉壓力，間隔2min，共計(jì)3次，使用水泥車打壓5MPa以上，2min后使用水泥車放空閘門(mén)放掉壓力，為打開(kāi)命令。生產(chǎn)幾天后通過(guò)井口計(jì)產(chǎn)和取樣化驗(yàn)含水，得出1號(hào)層位的產(chǎn)量和含水?dāng)?shù)據(jù)。然后關(guān)閉1號(hào)層位，打開(kāi)2號(hào)層位生產(chǎn)，得出2號(hào)層位的產(chǎn)量和含水?dāng)?shù)據(jù)。直至得到各個(gè)層位的產(chǎn)量和含水?dāng)?shù)據(jù)。最后將生產(chǎn)層位打開(kāi)生產(chǎn)，將含水較高的層位關(guān)閉即不打開(kāi)生產(chǎn)，也就是找水堵水的全過(guò)程。壓電控制開(kāi)關(guān)壓力碼設(shè)定情況及找水結(jié)果如表一。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>層位指令信號(hào)三次打壓時(shí)間2min間隔時(shí)間8min，打開(kāi)指令信號(hào)打壓時(shí)間2min打開(kāi)2號(hào)層6592.3%層位指令信號(hào)三次打壓時(shí)間2min間隔時(shí)間8min,關(guān)閉指令信號(hào)打壓時(shí)間8min關(guān)閉2號(hào)層3788%<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表~^應(yīng)用這種壓電控制開(kāi)關(guān)找水，比在自噴生產(chǎn)狀態(tài)下井溫法找水和阻抗式過(guò)環(huán)空綜合找水雖然費(fèi)用高，但結(jié)果準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)直接可靠。此外，在這種管柱下可以直接利用壓電控制開(kāi)關(guān)堵水，節(jié)省了施權(quán)利要求1、一種用于油層找、堵水的井下壓電控制開(kāi)關(guān)，包括偏心上接頭(1)、驗(yàn)封定位管(2)、定位管(4)以及外套筒(10)、下接頭(11)，其特征在于所述偏心上接頭(1)上開(kāi)有一個(gè)注水導(dǎo)管(3)，驗(yàn)封定位管(2)與定位管(4)垂直聯(lián)結(jié)后固定于偏心上接頭(1)、外套筒(10)與下接頭(11)聯(lián)結(jié)后構(gòu)成的腔體(12)內(nèi)，所述腔體(12)的內(nèi)壁與定位管(4)外壁之間有環(huán)空，此環(huán)空被絕緣隔板分割為五個(gè)獨(dú)立空間，所述獨(dú)立空間內(nèi)分別固定電池筒(6)、壓力傳感器(7)、控制器(9)、電動(dòng)機(jī)(8)以及開(kāi)關(guān)閥(5)，其中與壓力傳感器(7)所在位置對(duì)應(yīng)的外套筒(10)上開(kāi)有壓力導(dǎo)入孔(13)，與開(kāi)關(guān)閥(5)的進(jìn)水口所在位置對(duì)應(yīng)的定位管(4)的管壁上開(kāi)有帶螺紋的通孔，所述開(kāi)關(guān)閥(5)的進(jìn)水口與定位管(4)通過(guò)該通孔作螺紋聯(lián)結(jié)，所述電動(dòng)機(jī)(8)的軸與開(kāi)關(guān)閥(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相聯(lián)結(jié)，開(kāi)關(guān)閥(5)的出水口與注水導(dǎo)管(3)相連通；所述電池筒(6)通過(guò)電纜為電動(dòng)機(jī)(8)供電；所述壓力傳感器(7)測(cè)得壓力信號(hào)后通過(guò)信號(hào)電纜輸送至控制器(9)的壓力信號(hào)輸入端；所述控制器(9)由放大器、位置編碼器、微處理器以及固態(tài)繼電器構(gòu)成，其中放大器、位置編碼器的輸出端依次聯(lián)結(jié)于微處理器的數(shù)據(jù)輸入端，所述放大器的正輸入端作為控制器(9)的壓力信號(hào)輸入端，所述微處理器的控制信號(hào)輸出端連接至固態(tài)繼電器的啟動(dòng)信號(hào)輸入端，此固態(tài)繼電器中啟動(dòng)后導(dǎo)通的控制信號(hào)輸出端作為接入電動(dòng)機(jī)(8)供電回路中的控制端；所述位置編碼器上的位置感應(yīng)開(kāi)關(guān)固定于開(kāi)關(guān)閥(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承上。專利摘要一種用于油層找、堵水的井下壓電控制開(kāi)關(guān)。解決現(xiàn)有找水方法不能找準(zhǔn)各個(gè)小油層在正常生產(chǎn)狀態(tài)下含水和產(chǎn)液能力的問(wèn)題。其特征在于偏心上接頭(1)上開(kāi)有一個(gè)注水導(dǎo)管(3)，開(kāi)關(guān)內(nèi)固定電池筒(6)、壓力傳感器(7)、控制器(9)、電動(dòng)機(jī)(8)以及開(kāi)關(guān)閥(5)，其中與壓力傳感器(7)所在位置對(duì)應(yīng)的外套筒(10)上開(kāi)有壓力導(dǎo)入孔(13)，與開(kāi)關(guān)閥(5)的進(jìn)水口所在位置對(duì)應(yīng)的定位管(4)的管壁上開(kāi)有帶螺紋的通孔，所述開(kāi)關(guān)閥(5)的進(jìn)水口與定位管(4)通過(guò)該通孔作螺紋聯(lián)結(jié)，所述電動(dòng)機(jī)(8)的軸與開(kāi)關(guān)閥(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相聯(lián)結(jié)，開(kāi)關(guān)閥(5)的出水口與注水導(dǎo)管(3)相連通?？蓪?shí)現(xiàn)在正常泵抽狀態(tài)下獲得任意層段的產(chǎn)量和含水?dāng)?shù)據(jù)的功能。文檔編號(hào)E21B49/08GK201013309SQ200720003208公開(kāi)日2008年1月30日申請(qǐng)日期2007年2月2日優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日發(fā)明者龍任,杰吳,彬朱,陳愛(ài)民,韓振國(guó)申請(qǐng)人:大慶油田有限責(zé)任公司