基于波码通信的分层注水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于波码通信的分层注水系统，包括：地面控制系统和地下控制系统；地面控制系统包括控制装置和注水管，控制装置包括控制器，地下控制系统包括配水器，配水器与位于注水层中的注水管连接，配水器内部设置有控制板、水嘴和地下数据采集器，水嘴和地下数据采集器均与控制板电连接。当控制器接收输入的注水指令后，控制电控调节阀工作，使下水管中水的压力或流量等参数发生变化；地下数据采集器检测水中的参数后，控制板解析参数变化数据后获得注水指令，根据注水指令控制水嘴的开度。本实用新型专利技术使用水作为信号传输介质，不但成本低，而且信号传输可靠。而且信号传输可靠。而且信号传输可靠。

【技术实现步骤摘要】
基于波码通信的分层注水系统


[0001]本技术涉及油气开发
，特别涉及基于波码通信的分层注水系统。

技术介绍

[0002]在油气开发过程中，随着油气从地下抽采出来，油气井中的压力逐渐降低，使原油和天然气分离，原油的黏度也逐渐增加，最终导致油气开采困难，大大降低了油气开采量。因此，在油气开发时需要向井下注水，以维持或提高井下压力，提高油气开采量。
[0003]现有的注水系统包括地上部分和地下部分，地上部分主要是控制器、数据采集器和大量管道，地下部分则主要是用于注水的管道。在使用分层注水技术的油气开发中，在每个开采层面都会使用一个注水管道进行注水，而每个开采层面的情况不完全相同，因此需要在多个开采层面中进行注水控制，这就需要在地下水管中设置配水器，配水器中的水嘴能够在电机控制下调整开度，以控制当前开采层面的注水压力和流量。
[0004]由于配水器中集成了很多电气设备，而且需要和地上部分的控制器通信，以在控制器的控制下动作，因此需要信号传输介质来传输电信号。目前常用的是采用线缆来提供电能和传输电信号，但是井下的环境非常复杂，对线缆的工作情况影响非常大，导致采用线缆的信号传输方式效果不理想。

技术实现思路

[0005]本技术实施例提供了基于波码通信的分层注水系统，用以解决现有技术中使用线缆传输电信号效果不理想的问题。
[0006]一方面，本技术实施例提供了基于波码通信的分层注水系统，包括：地面控制系统和地下控制系统；
[0007]地面控制系统包括控制装置和注水管，控制装置包括上水管、下水管和控制器，上水管和下水管之间设置有电控调节阀，下水管和注水管连接，控制器设置在上水管的外侧面上，电控调节阀与控制器电连接；
[0008]注水管伸入注水井的各个注水层中，地下控制系统包括配水器，配水器与位于注水层中的注水管连接，配水器内部设置有控制板、水嘴和地下数据采集器，水嘴和地下数据采集器均与控制板电连接；
[0009]控制器接收输入的注水指令后，控制电控调节阀工作，通过下水管中的水将注水指令发送至地下数据采集器，地下数据采集器接收注水指令后，控制板根据注水指令控制水嘴的开度。
[0010]在一种可能的实现方式中，地下数据采集器为地下压力传感器和/或地下流量计；控制器根据注水指令控制电控调节阀工作，使下水管中水的压力和/或流量发生变化；地下压力传感器和/或地下流量计检测水中的压力和/或流量，控制板解析压力和/或流量变化数据后获得注水指令，根据注水指令控制水嘴的开度。
[0011]在一种可能的实现方式中，下水管中设置有下水数据采集器，下水数据采集器与
控制器电连接；配水器中的水嘴执行完毕注水指令后，控制板控制水嘴调整开度，使注水管中水的参数发生变化；下水数据采集器检测水的参数后，控制器解析参数变化数据后获得配水器的反馈信息。
[0012]在一种可能的实现方式中，下水数据采集器为下水压力传感器和/或下水流量计；控制板控制水嘴调整开度，使注水管中水的压力和/或流量发生变化；下水压力传感器和/或下水流量计检测水的压力和/或流量后，控制器解析压力和/或流量变化数据后获得配水器的反馈信息。
[0013]在一种可能的实现方式中，地面控制系统还包括进水管和分水管，进水管与分水管连接，上水管与分水管连接。
[0014]在一种可能的实现方式中，进水管和分水管之间通过过滤器连接。
[0015]在一种可能的实现方式中，还包括远程控制系统；远程控制系统包括终端、服务器和路由，终端、服务器和路由依次通信连接，路由通过局域网或互联网与地面控制系统中的控制器通信连接。
[0016]在一种可能的实现方式中，地面控制系统还包括协议转换器，协议转换器连接在路由和控制器之间。
[0017]本技术中的基于波码通信的分层注水系统，具有以下优点：
[0018]地面控制系统的控制器根据注水指令调整注水的压力或流量等参数，并形成波码，地下控制系统中的数据采集器检测到参数变化，由控制板解析得到与波码对应的注水指令，控制水嘴的开度大小，达到与控制器通信的效果。本技术使用水作为信号传输介质，不但成本低，而且信号传输可靠。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本技术实施例提供的基于波码通信的分层注水系统中地面控制系统的主视图；
[0021]图2为本技术实施例提供的基于波码通信的分层注水系统中地面控制系统的左视图；
[0022]图3为本技术实施例提供的基于波码通信的分层注水系统中地面控制系统的俯视图；
[0023]图4为本技术实施例提供的地面控制系统中控制装置的结构示意图；
[0024]图5为本技术实施例提供的地下控制系统中配水器的结构示意图；
[0025]图6为本技术实施例提供的远程控制系统的示意图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]现有技术中，井下注水的发展经过了三个阶段。第一个阶段是井下未进行分层注水，注水管插入井下后同时对所有的注水层进行注水，这种注水方式不能将水注入到所有的注水层中，当某个注水层被堵塞后，会导致该注水层无法注水，严重影响油气的开采效率。第二个阶段是开始分层注水，每个注水层中均设置有注水管。但是每个注水管的开闭以及压力调节需要使用专业的设备下到井下并对机械式水嘴进行开度调节，这种方式需要的时间和费用都很高。第三个阶段是通过地面控制器控制井下的水嘴开度，地面控制器和井下的水嘴之间通过线缆连接。由于井下的环境非常复杂，因此线缆的工作环境无法得到保证，一旦出现线缆的损坏，将对正常的油气开采带来非常大的影响。
[0028]本技术通过注水管中的水为通信介质，地面控制器通过调节诸如压力或流量的方式向井下发送通信波码，井下设备解析通信波码后获得相应的指令，并执行该指令。而井下的设备也可以通过调节诸如压力或流量的方式向地面控制器发送通信波码，以向地面控制器反馈井下的信息。省去了传统通信线缆的使用和维护成本，提高了地面和井下的通信效率和质量。
[0029]图1
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5为本技术实施例提供的基于波码通信的分层注水系统的示意图。本技术实施例提供了基于波码通信的分层注水系统，该系统包括：地面控制系统和地下控制系统；
[0030]地面控制系统包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于波码通信的分层注水系统，其特征在于，包括：地面控制系统和地下控制系统；所述地面控制系统包括控制装置(110)和注水管(130)，所述控制装置(110)包括上水管、下水管和控制器(114)，所述上水管和下水管之间设置有电控调节阀(113)，所述下水管和注水管(130)连接，所述控制器(114)设置在所述上水管的外侧面上，所述电控调节阀(113)与所述控制器(114)电连接；所述注水管(130)伸入注水井的各个注水层中，所述地下控制系统包括配水器(200)，所述配水器(200)与位于所述注水层中的所述注水管(130)连接，所述配水器(200)内部设置有控制板(210)、水嘴(220)和地下数据采集器，所述水嘴(220)和地下数据采集器均与所述控制板(210)电连接；所述控制器(114)接收输入的注水指令后，控制所述电控调节阀(113)工作，通过所述下水管中的水将所述注水指令发送至所述地下数据采集器，所述地下数据采集器接收所述注水指令后，所述控制板(210)根据所述注水指令控制所述水嘴(220)的开度。2.根据权利要求1所述的基于波码通信的分层注水系统，其特征在于，所述地下数据采集器为地下压力传感器(240)和/或地下流量计(230)；所述控制器(114)根据所述注水指令控制所述电控调节阀(113)工作，使所述下水管中水的压力和/或流量发生变化；所述地下压力传感器(240)和/或地下流量计(230)检测水中的压力和/或流量，所述控制板(210)解析压力和/或流量变化数据后获得所述注水指令，根据所述注水指令控制所述水嘴(220)的开度。3.根据权利要求1所述的基于波码通信的分层注水系统，其特征在于，所述下水管中设置有下水数据采集器，所述下水...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏甲申，张晓刚，安润森，
申请(专利权)人：陕西盛乙智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：