注水井长期在线智能解堵系统技术方案

本发明专利技术公开了注水井长期在线智能解堵系统，包括三通阀、酸化管线、控制阀、在线酸化撬和数据采集及控制终端。本发明专利技术用于注水井长期在线解堵作业，可实时诊断及实施注水井解堵，避免海上平台等偏远地区、狭小空间解堵作业的不及时性；大大简化解堵作业规模及大量节省作业空间，有利用于海上小空间平台和作业量繁多的井况作业；可进一步扩大解堵半径，并实现解堵作业的长效性；实现解堵作业的数据远程传输监测及物联控制，促进解堵作业的数字化、智能化、无人化。

【技术实现步骤摘要】
注水井长期在线智能解堵系统
本专利技术属于油田增产
，具体涉及注水井长期在线智能解堵系统。
技术介绍
注水井酸化解堵技术目前是我国各大油田主要增产技术手段之一，据统计，目前渤海油田每年实施注水井酸化解堵作业高达400井次以上，并实现降压增注优良效果。但油田酸化解堵技术也出现一些技术问题，例如海上油田实施酸化解堵作业一般是出现严重伤害以后，且经过油藏诊断、海洋运输、现场调度安排等常规程序后，实施的实效性已大大折扣，且实施效果也不如伤害初期；部分偏远地区或者狭小空间，酸化解堵作业涉及大量的撬装或车辆设备，较难实施；重复酸化井次多，近井溶蚀及解堵能力有限，需要进一步扩大酸化半径；随着工业4.0的开展，施工井比例庞大的酸化解堵技术也面临技术升级考验。现有的在线酸化解堵技术的出现，也解决了一些施工规模和空间规模的问题，现有技术主要包括CN204609856U“移动式注水井在线酸化装置”、CN106761616A“一种注水井在线注入酸化所用施工作业管汇”、CN106833577A“一种清防垢在线酸化多段塞施工方法”、CN107905767A“一种注水井清防垢在线酸化方法”、CN208203249U“一种便捷移动式在线酸化装置”和CN2209339922U“一种用于在线酸化工艺的设备”，“海上油田注水井单步法在线酸化技术”(刘平礼，张璐，潘亿勇等.海上油田注水井单步法在线酸化技术[J].西南石油大学学报(自然科学版)，2014，36(5)：148-154)、“活性酸注水井在线酸化工艺”(孙林，孟向丽，蒋林宏等.渤海油田注水井酸化低效对策研究[J].特种油气藏，2016，23(3)：144-147)。但是上述技术主要仍然以短期在线为主，配套酸化设备或管线均要进行拆除或移动，同时涉及的酸液体系或为原体系类型，或为智能酸、活性酸，不具备长期在线酸化所需特性，随着注水的不断进行，储层伤害仍在不断加剧，短期在线酸化解堵技术只是一种具有特定适应范围、特定周期内实施的技术，并不适合像海上平台这种大液量长期注入、平台空间有限、海运周期长、平台作业任务繁重的场所，因此急需延长短期在线酸化的时间，提供一种长期在线酸化解堵系统，此外，目前在线酸化解堵技术基本不具备数据远程传输监测以及物联控制功能。综上所述，目前国内缺少一种注水井长期在线智能解堵系统及其实施方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种注水井长期在线智能解堵系统，本专利技术实现注水流程中的解堵设备固定，实现解堵作业的实时性、小型化、长效化，并实现了数据远程传输监测及物联控制，是在现有在线酸化解堵专利技术上的升级，克服了现有酸化解堵技术及在线酸化解堵技术的不足，填补了目前国内外相关领域的空白。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：注水井长期在线智能解堵系统，包括三通阀、酸化管线、控制阀、在线酸化撬和数据采集及控制终端；所述三通阀两端与注水流程管线相连，一端与酸化管线相连；所述三通阀、控制阀和在线酸化撬通过酸化管线连接，所述三通阀上设置有第一压力传感器和第一流量传感器，在所述控制阀与在线酸化撬之间的酸化管线上设置有第二压力传感器和第二流量传感器；所述在线酸化撬包括酸化泵、酸化罐、加药泵、在线监测及数据传输系统、加药控制系统，所述酸化泵、酸化罐、加药泵之间依次通过酸化管线连接，加药泵与药剂容器相连，所述酸化罐内设置有低液位传感器和高液位传感器，所述在线监测及数据传输系统与所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一流量传感器、第二流量传感器相连，实现压力、流量数据的采集，并且与控制阀相连，实现对控制阀开启关闭的控制；所述加药控制系统与低液位传感器、高液位传感器相连，实现对液位信息的采集，并与加药泵相连，实现对加药过程的控制；所述在线监测及数据传输系统与在线监测及数据传输系统、加药控制系统通过无线连接实现通讯和信息的交互，可在远程通过对在线监测及数据传输系统的操控实现：(1)对三通阀、酸化管线中压力、流量的实时监控，(2)对于控制阀开启关系的控制，(3)对于加药泵内液位信息的监控，(4)对于加药泵的控制；在上述技术方案中，所述所述三通阀、酸化管线、控制阀、加药泵中与酸接触部分采用哈式合金材料。在上述技术方案中，所述控制阀开启后为从酸化泵至注水流程管线方向的单流阀。在上述技术方案中，所述酸化罐内部采用玻璃纤维增强塑料材料。在上述技术方案中，所述三通阀、酸化管线、控制阀耐压不低于30MPa。在上述技术方案中，所述酸化泵泵压不低于20MPa。在上述技术方案中，加药泵吸液排量不低于150L/min。在上述技术方案中，所述酸化罐容量为1～6m3。在上述技术方案中，所述三通阀上和在线酸化撬前的酸化管线中的压力传感器测压最高范围不低于20MPa，测量精度至少为0.1MPa。在上述技术方案中，所述三通阀上的流量传感器测流量最高范围不低于350L/min，测量精度至少为10L/min。在上述技术方案中，所述在线酸化撬前的酸化管线中的流量传感器测流量最高范围不应低于4.2L/min，测量精度至少为0.01L。在上述技术方案中，所述酸化罐中装有配套的解堵液，所述解堵液为单段塞药剂，可为表面活性剂、螯合剂、含氟缓速酸、缓蚀剂、防膨剂的组合。注水井长期在线智能解堵系统的实施方法，按照下列步骤进行：(1)在平台注水流程中通过加装三通阀，安装注水井长期在线智能解堵系统；(2)通过三通阀中的压力传感器和流量传感器实时监测注水井的压力和排量，并通过数据采集及控制终端进行数据采集，工程师根据数据变化，决定是否启动在线酸化程序；(3)启动在线酸化程序：数据采集及控制终端同时启动控制阀和酸化泵，并按照注水压力和注水排量的采集数据，调节酸化泵泵注排量。工程师根据采集数据变化决定是否关闭在线酸化程序；(4)关闭在线酸化程序：数据采集及控制终端同时关闭控制阀和酸化泵；(5)当酸化罐中解堵液至低液位传感器位置时，在线监测及数据传输系统和数据采集及控制终端发生报警，并自动关闭在线酸化程序；(6)酸化罐加药：加药泵通过酸化管线与外部运输到位的桶装解堵液相连，通过加药控制系统启动加药泵，当酸化罐中解堵液至高液位传感器位置时，加药泵自动停泵。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和进步：1、本专利技术用于注水井长期在线解堵作业，可实时诊断及实施注水井解堵，避免海上平台等偏远地区、狭小空间解堵作业的不及时性。2、大大简化解堵作业规模及大量节省作业空间，有利用于海上小空间平台和作业量繁多的井况作业。3、可进一步扩大解堵半径，并实现解堵作业的长效性。4、实现解堵作业的数据远程传输监测及物联控制，促进解堵作业的数字化、智能化、无人化。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图。其中，1为三通阀，2为酸化管线，3为控制阀，4为在线酸化撬，5为数据采集及控制终端，6为注水流程管线，7为第一压力传感器；8为第二压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.注水井长期在线智能解堵系统，其特征在于：包括三通阀、酸化管线、控制阀、在线酸化撬和数据采集及控制终端；/n所述三通阀两端与注水流程管线相连，一端与酸化管线相连；/n所述三通阀、控制阀和在线酸化撬通过酸化管线连接，所述三通阀上设置有第一压力传感器和第一流量传感器，在所述控制阀与在线酸化撬之间的酸化管线上设置有第二压力传感器和第二流量传感器；/n所述在线酸化撬包括酸化泵、酸化罐、加药泵、在线监测及数据传输系统、加药控制系统，所述酸化泵、酸化罐、加药泵之间依次通过酸化管线连接，加药泵与药剂容器相连，所述酸化罐内设置有低液位传感器和高液位传感器，所述在线监测及数据传输系统与所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一流量传感器、第二流量传感器相连，实现压力、流量数据的采集，并且与控制阀相连，实现对控制阀开启关闭的控制；所述加药控制系统与低液位传感器、高液位传感器相连，实现对液位信息的采集，并与加药泵相连，实现对加药过程的控制；/n所述在线监测及数据传输系统与在线监测及数据传输系统、加药控制系统通过无线连接实现通讯和信息的交互。/n

【技术特征摘要】
1.注水井长期在线智能解堵系统，其特征在于：包括三通阀、酸化管线、控制阀、在线酸化撬和数据采集及控制终端；
所述三通阀两端与注水流程管线相连，一端与酸化管线相连；
所述三通阀、控制阀和在线酸化撬通过酸化管线连接，所述三通阀上设置有第一压力传感器和第一流量传感器，在所述控制阀与在线酸化撬之间的酸化管线上设置有第二压力传感器和第二流量传感器；
所述在线酸化撬包括酸化泵、酸化罐、加药泵、在线监测及数据传输系统、加药控制系统，所述酸化泵、酸化罐、加药泵之间依次通过酸化管线连接，加药泵与药剂容器相连，所述酸化罐内设置有低液位传感器和高液位传感器，所述在线监测及数据传输系统与所述第一压力传感器、第二压力传感器、第一流量传感器、第二流量传感器相连，实现压力、流量数据的采集，并且与控制阀相连，实现对控制阀开启关闭的控制；所述加药控制系统与低液位传感器、高液位传感器相连，实现对液位信息的采集，并与加药泵相连，实现对加药过程的控制；
所述在线监测及数据传输系统与在线监测及数据传输系统、加药控制系统通过无线连接实现通讯和信息的交互。


2.根据权利要求1所述注水井长期在线智能解堵系统，其特征在于：所述控制阀开启后为从酸化泵至注水流程管线方向的单流阀。


3.根据权利要求1所述注水井长期在线智能解堵系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙林，黄波，易飞，杨万有，陈维余，刘春祥，黄利平，夏光，杨军伟，李旭光，熊培祺，孟向丽，杨淼，徐方雪，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11