水井分层注水控制装置的制作方法

    专利2026-09-25  15


    本技术属于油气开发,具体涉及水井分层注水控制装置。


    背景技术:

    1、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,为加强中、低渗透层,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的注水方式,现已成为解决油田开发过程中层间矛盾,维持油田的长期稳产和高产,是提高采收率的重要手段。

    2、授权公告号为cn214836289u的实用新型专利公开了一种流量智能调节井下分层注水器:分层注水器整体贯穿有对称的腰型孔,流道分流管内部流道分出注水支路和发电支路,两者共同汇合在智能注水器的注水腔中;发电支路利用发电开关控制流道的开启,同时在发电开关中部的凸轮部分和堵塞器形成联动结构;发电部分内部有叶轮发电机固定在其中;注水器包括注水腔和出水腔,两者之间布置有可调节水嘴;压力和流量传感器固定在注水腔,压力传感器固定在出水腔上;减速电机通过减速装置和可调节水嘴相连,减速电机与控制部分的单片机相连接。可以减少注水器反复投捞的工作量,实现在井下的自主发电,提高分层注水工作的效率和可靠性。

    3、然而,上述机构为了实现安全发电和注水的目的,设置了两个水流支路,这种方式不仅会造成每个水路通量的下降,并且提高了装置的制造难度。


    技术实现思路

    1、针对以上问题,本实用新型的目的在于:提供水井分层注水控制装置,解决水井分层注水控制装置为了实现安全发电和注水的目的而设置两个水流支路,进而造成每个水路通量的下降以及装置制造难度增加的问题。

    2、为实现以上目的,本实用新型采用的技术方案:水井分层注水控制装置,包括主管体,所述主管体内侧的上下两端分别设置有发电机构和注水机构,所述发电机构包括主轴,所述主轴插装在上分水板和下分水板上,所述上分水板、下分水板的一侧连接导流管一的两端,所述上分水板、下分水板上开设有通水孔,所述导流管一内侧的主轴上安装有叶轮,所述上分水板、下分水板的另一侧分别连接有上壳体和下壳体,所述下壳体内安装有隔板和发电机,所述下壳体内侧的主轴上设置有限位板,所述隔板上安装有线性旋转衬套,所述线性旋转衬套与限位板之间的主轴的外侧套装有弹簧,所述发电机通过传动件一和传动件二传动连接主轴,所述上壳体的内部安装有直线电机。

    3、本实用新型的有益效果为:直线电机伸长时即可切断叶轮与发电机之间的动力传递,从而通过单个水流通道同时实现安全发电和注水工作。

    4、为了有效的隔离装置中的电气组件和水体;

    5、作为上述技术方案的进一步改进:所述通水孔开设在上壳体和下壳体周侧的上分水板和下分水板上。

    6、本改进的有益效果为:水流可通过通水孔顺畅的在主管体中流动,并与安装在上壳体、下壳体中的电气机构安全的隔离。

    7、为了有效的隔离装置中的电气组件和水体;

    8、作为上述技术方案的进一步改进:所述上分水板和下分水板上均设置有动密封件。

    9、本改进的有益效果为:上分水板、下分水板上设置的动密封件可在主轴转动、滑动时保证上壳体、下壳体的密封性。

    10、为了使水流顺畅的在主管体内流动;

    11、作为上述技术方案的进一步改进:所述通水孔的数量为多个,且环绕上分水板、下分水板的轴线设置。

    12、本改进的有益效果为:水流可通过多个通水孔顺畅的流动。

    13、为了稳固的在发电机与叶轮之间传递动力;

    14、作为上述技术方案的进一步改进:所述传动件一包括摩擦盘一和摩擦盘二,所述摩擦盘一安装在主轴的底端,所述摩擦盘二安装在线性旋转衬套的外侧,所述摩擦盘一摩擦连接摩擦盘二,所述传动件二包括太阳齿轮、行星齿轮和行星架,所述太阳齿轮安装在摩擦盘二的外侧,所述太阳齿轮啮合连接行星齿轮,所述行星齿轮转动安装在行星架上,所述行星架安装在发电机的输入轴上。

    15、本改进的有益效果为:在弹簧的弹性支撑下,主轴通过传动件一和传动件二稳固的传递动力。

    16、为了快速切断发电机与叶轮之间的动力传递;

    17、作为上述技术方案的进一步改进:所述直线电机的活塞杆设置在主轴的垂直上方。

    18、本改进的有益效果为:直线电机的活塞杆伸长时推动主轴下移,进而快速的切断发电机与叶轮之间的动力传递。

    19、为了减小转动的主轴与直线电机之间的摩擦力;

    20、作为上述技术方案的进一步改进:所述主轴的顶端安装有推力轴承。

    21、本改进的有益效果为:主轴顶端安装的推力轴承可大幅减小转动的主轴与直线电机之间的摩擦力。

    22、为了实现智能的自动注水;

    23、作为上述技术方案的进一步改进:所述注水机构包括导流管二,所述导流管二的侧面连通出水管的一端,所述出水管的另一端贯通主管体的侧面,所述出水管上安装有电控阀,所述电控阀与主管体之间的出水管上安装有压力变送器。

    24、本改进的有益效果为:通过压力变送器的信息反馈和电控阀的启闭控制即可实现对层间的自动注水。

    25、该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。



    技术特征:

    1.水井分层注水控制装置,其特征在于:包括主管体(1),所述主管体(1)内侧的上下两端分别设置有发电机构(2)和注水机构(4),所述发电机构(2)包括主轴(20),所述主轴(20)插装在上分水板(21)和下分水板(22)上,所述上分水板(21)、下分水板(22)的一侧连接导流管一(23)的两端,所述上分水板(21)、下分水板(22)上开设有通水孔(27),所述导流管一(23)内侧的主轴(20)上安装有叶轮(24),所述上分水板(21)、下分水板(22)的另一侧分别连接有上壳体(25)和下壳体(26),所述下壳体(26)内安装有隔板(29)和发电机(35),所述下壳体(26)内侧的主轴(20)上设置有限位板(31),所述隔板(29)上安装有线性旋转衬套(30),所述线性旋转衬套(30)与限位板(31)之间的主轴(20)的外侧套装有弹簧(32),所述发电机(35)通过传动件一(33)和传动件二(34)传动连接主轴(20),所述上壳体(25)的内部安装有直线电机(28)。

    2.根据权利要求1所述的水井分层注水控制装置,其特征在于:所述通水孔(27)开设在上壳体(25)和下壳体(26)周侧的上分水板(21)和下分水板(22)上。

    3.根据权利要求1所述的水井分层注水控制装置,其特征在于:所述上分水板(21)和下分水板(22)上均设置有动密封件。

    4.根据权利要求1所述的水井分层注水控制装置,其特征在于:所述通水孔(27)的数量为多个,且环绕上分水板(21)、下分水板(22)的轴线设置。

    5.根据权利要求1所述的水井分层注水控制装置,其特征在于:所述传动件一(33)包括摩擦盘一(331)和摩擦盘二(332),所述摩擦盘一(331)安装在主轴(20)的底端,所述摩擦盘二(332)安装在线性旋转衬套(30)的外侧,所述摩擦盘一(331)摩擦连接摩擦盘二(332),所述传动件二(34)包括太阳齿轮(341)、行星齿轮(342)和行星架(343),所述太阳齿轮(341)安装在摩擦盘二(332)的外侧,所述太阳齿轮(341)啮合连接行星齿轮(342),所述行星齿轮(342)转动安装在行星架(343)上,所述行星架(343)安装在发电机(35)的输入轴上。

    6.根据权利要求1所述的水井分层注水控制装置,其特征在于:所述直线电机(28)的活塞杆设置在主轴(20)的垂直上方。

    7.根据权利要求1所述的水井分层注水控制装置,其特征在于:所述主轴(20)的顶端安装有推力轴承。

    8.根据权利要求1所述的水井分层注水控制装置,其特征在于:所述注水机构(4)包括导流管二(41),所述导流管二(41)的侧面连通出水管(42)的一端,所述出水管(42)的另一端贯通主管体(1)的侧面,所述出水管(42)上安装有电控阀(43),所述电控阀(43)与主管体(1)之间的出水管(42)上安装有压力变送器(44)。


    技术总结
    本技术属于油气开发技术领域,具体涉及水井分层注水控制装置,包括主管体,主管体内设置有发电机构和注水机构,发电机构包括主轴,主轴插装在上分水板和下分水板上,上分水板、下分水板连接有导流管一,上分水板、下分水板上开设有通水孔,导流管一内侧的主轴上安装有叶轮,上分水板、下分水板分别连接有上壳体和下壳体,下壳体内安装有隔板和发电机,下壳体内侧的主轴上设置有限位板,隔板上安装有线性旋转衬套,线性旋转衬套与限位板之间设置有弹簧,发电机通过传动件一和传动件二传动连接主轴,上壳体内安装有直线电机。直线电机伸长时即可切断叶轮与发电机之间的动力传递,从而通过单个水流通道同时实现安全发电和注水工作。

    技术研发人员:白保军,张海燕,王均,王宁,刘渠洋,刘智玮,吕思锦
    受保护的技术使用者:白保军
    技术研发日:20230911
    技术公布日:2024/4/29
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