本发明专利技术涉及油田开发用井下测控技术领域，特别涉及一种井下无缆式智能测控系统装置及使用方法。其技术方案是：配水器的接收电路板和陶瓷阀组的上侧安装有电池组和电机，在电池组和电机的上侧安装接收磁定位，接收磁定位的上侧安装固定板，固定板外安装无线电能传输用的接收线圈；测调仪的发射磁定位位于发射保护套筒的最下侧，在发射保护套筒的内腔安装有内芯，内芯外安装无线电能传输用的发射线圈；发射保护套筒的内腔上部安装电磁流量计和发射电路板。有益效果是：测调仪不需要循环往复寻找注水最佳位置，测调仪在井下放置时间短，极大减少了因为井内液体流动导致绞绳与电缆缠绕产生绞断的现象，避免发生生产事故，能够实现智能测控并控制成本。现智能测控并控制成本。现智能测控并控制成本。
【技术实现步骤摘要】
一种井下无缆式智能测控系统装置及使用方法
[0001]本专利技术涉及油田开发用井下测控
，特别涉及一种井下无缆式智能测控系统装置及使用方法。
技术介绍
[0002]油田为减少初期开发的投入成本，通常采用一井多层同时开采，部分油水井由于层间矛盾突出，开发中出现层间窜流等层间干扰，导致油井低产低效，注水井注水驱替效率低，为解决这一问题，通常采用封隔器进行各层封隔之后，采用配产器或配水器进行各层独立的分层开采或分层注水驱替。
[0003]随着油田智能化的发展，井下智能测控技术出现了电控、液控，有缆、无缆等多种井下智能测控技术。中国专利号为ZL200910018261.5 ，专利名称为《同心式一体化测调注水工艺及装置》，在注水井内先通过油管下入可调配水器，井下流量需要调节时，通过地面绞车，在油管内下入电动定位式一体化测调仪，在设定的可调配水器中，测调仪调节可调配水器的出水口大小，实现在线测调，一次下井可完成所有目的层流量无级测调。这种技术存在定期停井测调工作量大，且影响注水等不足。中国专利号为ZL202111425182.3，专利名称为《一种井下集成控制智能分层采油管柱》，将若干智能采油装置使用电缆连接起来，与井下中央控制器形成稳定的数据通讯，井下中央控制器可以根据每层智能采油装置提供的温度、压力、流量等参数做出抉择，发出指令调节智能采油装置油嘴开度，实现井下自动调节油嘴开度，实现智能分层采油。但这种技术由于需要预先下入电缆，成本较高，且电缆接头在井下受温度影响容易“发汗”等因素，造成有缆测控有效期较短。中国专利号为CN202110836045.2，专利名称为《波码通信智能配水器流量井下在线标定方法》，提出一种无缆的波码通信方式，对井下智能配水器进行调配。但在由于注水井井况条件复杂，误码几率高，且井下智能配水器采用预置电池供电，导致使用周期受限。中国专利号为CN202110836045.2，专利名称为《一种液压式智能完井系统》，通过液控管线、解码器，对各层控制阀进行液压控制，有效期与可靠性较高，但需要下入液控管线、保护器及解码器，初期投入成本较高。
[0004]综上所述，面对油田低成本、高可靠性井下测控、智能完井的技术需求，亟需研发井下无缆式智能测控系统装置及使用方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种井下无缆式智能测控系统装置及使用方法，测调仪不需要循环往复寻找注水最佳位置，测调仪在井下放置时间短，减少了因为井内液体流动导致绞绳与电缆缠绕产生绞断的现象，避免发生生产事故，能够实现智能测控并控制成本。
[0006]本专利技术提到的一种井下无缆式智能测控系统装置，其技术方案是：包括井下的配水器和测调仪，所述配水器包括陶瓷阀组、电机、外部保护套筒、固定板、接收线圈、电池组、
接收电路板，所述接收电路板和陶瓷阀组位于油管与外部保护套筒形成的环空的下侧，上侧安装有电池组和电机，在电池组和电机的上侧安装接收磁定位，接收磁定位的上侧安装固定板，固定板外安装无线电能传输用的接收线圈；所述测调仪包括发射保护套筒、发射线圈、内芯、发射电路板、接收磁定位、发射磁定位、电磁流量计，所述发射磁定位位于发射保护套筒的最下侧，在发射保护套筒的内腔安装有内芯，内芯外安装无线电能传输用的发射线圈；所述发射保护套筒的内腔上部安装电磁流量计和发射电路板。
[0007]优选的，上述电磁流量计的下侧安设压力传感器和温度传感器，在电磁流量计的上侧安设发射电路板。
[0008]优选的，上述接收磁定位采用圆柱形永磁体制成，所述发射磁定位采用电磁线圈，在测调仪下放过程中，发射磁定位会实时给地面传递信号波形，在到达配水器的接收磁定位位置后波形会产生突变信号，用来确定和调整位置。
[0009]优选的，上述发射电路板内设有无线电能耦合开关、DSP模块以及逆变电路。
[0010]优选的，上述陶瓷阀组包括陶瓷阀注水口、堵头、传动轴和陶瓷阀套，所述陶瓷阀套内安装有传动轴，传动轴的下端固定连接堵头，陶瓷阀套的下端设有陶瓷阀注水口，通过堵头与陶瓷阀注水口配合控制开口大小。
[0011]优选的，上述的传动轴的中部外壁安设扶正器，用于与外部保护套筒的内壁配合。
[0012]优选的，上述的传动轴的上端与电机的输出轴连接，且在输出轴的外壁安装限位器；所述输出轴位于电机的固定套内腔，且所述电机的下部设有端面轴承和深沟球轴承。
[0013]优选的，上述的陶瓷阀套的外壁与外部保护套筒的内壁之间设有O型隔砂圈。
[0014]本专利技术提到的井下无缆式智能测控系统装置的使用方法，包括以下过程：步骤一、在多个油井中下入并安装配水器，再将测调仪由一口油井上的地面绞车拖拽绞绳和电缆下放，直至送到井下的配水器附近，由于测调仪上安装有接收磁定位，接收磁定位采用圆柱形的永磁体，发射磁定位采用电磁线圈，在测调仪下放过程中，发射磁定位会实时给地面控制中心传递信号波形，在到达配水器的接收磁定位位置后，信号波形会产生突变信号，从而可以确定和调整测调仪的位置；步骤二、测调仪到达指定位置后，地面控制中心给测调仪的发射电路板下发指令，通过DSP模块控制无线电能耦合开关，通过发射电路板上的信号产生电路为逆变电路产生互补信号，将直流电转化为交流电，再通过用于无线电能传输用的发射线圈产生磁场；步骤三、配水器中的用于无线电能传输用的接收线圈在感应到磁场后，通过电路谐振，产生电流，再通过整流电路为电池组进行无线充电；步骤四、在电池组充电时，接收电路板检测电池组的电压是否到达充满电压的阈值，达到阈值以后，配水器的接收电路板中的DSP模块通过无线收发模块为测调仪发送已充满信号，测调仪通过发射电路板的DSP模块，断开当前充电的无线电能耦合开关，结束无线充电过程；步骤五、电池组为电机供电，测调仪通过电磁流量计检测当前流量信息，通过压力传感器和温度传感器检测压力和温度信息，并通过DSP模块处理，再传输到地面控制中心，地面控制中心根据当前采集信息，发送电机的转速及陶瓷阀组的磁阀开度指令到测调仪的发射电路板的DSP模块，再将指令下发到配水器上；配水器根据当前指令控制电机的转速，
陶瓷阀组的陶瓷阀注水口的开度，来控制注水量；步骤六、完成一口油井的测调和充电后，将测调仪提出并送入到下一口油井进行测调和充电，每一口油井经过测调和充电后可工作一段时间，再继续循环进行每一口油井的测调和充电。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果具体如下：本专利技术在各个油井安装好的配水器和一个来回使用的测调仪，所以不需要改动生产管柱，不需要在停产状况下进行测控，测控充电后可以在无电缆的状态下配水器依靠电池组进行工作一段时间；另外，测调仪不需要循环往复寻找注水最佳位置，解决了以往测调仪在下井时需要反复投捞的缺点；还有，测调仪在与配水器组合为整体时，对井下的流量、温度、压力的监测是实时和在线的，因此测调过程中流速变化而引起噪声变化的情况下，能够实时的对噪声进行监测；而且，本专利技术的测调仪与配水器通过无线磁场耦合供电，在配水器充电完成后可独立工作一段本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种井下无缆式智能测控系统装置，包括井下的配水器和测调仪，其特征是：所述配水器包括陶瓷阀组（2）、电机（4）、外部保护套筒（5）、固定板（6）、接收线圈（7）、电池组（12）、接收电路板（13），所述接收电路板（13）和陶瓷阀组（2）位于油管（1）与外部保护套筒（5）形成的环空的下侧，上侧安装有电池组（12）和电机（4），在电池组（12）和电机（4）的上侧安装接收磁定位（14），接收磁定位（14）的上侧安装固定板（6），固定板（6）外安装无线电能传输用的接收线圈（7）；所述测调仪包括发射保护套筒（8）、发射线圈（9）、内芯（10）、发射电路板（11）、接收磁定位（14）、发射磁定位（15）、电磁流量计（16），所述发射磁定位（15）位于发射保护套筒（8）的最下侧，在发射保护套筒（8）的内腔安装有内芯（10），内芯（10）外安装无线电能传输用的发射线圈（9）；所述发射保护套筒（8）的内腔上部安装电磁流量计（16）和发射电路板（11）。2.根据权利要求1所述的井下无缆式智能测控系统装置，其特征是：所述电磁流量计（16）的下侧安设压力传感器（17）和温度传感器（18），在电磁流量计（16）的上侧安设发射电路板（11）。3.根据权利要求2所述的井下无缆式智能测控系统装置，其特征是：所述接收磁定位（14）采用圆柱形永磁体制成，所述发射磁定位（15）采用电磁线圈，在测调仪下放过程中，发射磁定位（15）会实时给地面传递信号波形，在到达配水器的接收磁定位（14）位置后波形会产生突变信号，用来确定和调整位置。4.根据权利要求3所述的井下无缆式智能测控系统装置，其特征是：所述发射电路板（11）内设有无线电能耦合开关、DSP模块以及逆变电路。5.根据权利要求4所述的井下无缆式智能测控系统装置，其特征是：所述陶瓷阀组（2）包括陶瓷阀注水口（2.1）、堵头（2.2）、传动轴（2.3）和陶瓷阀套（2.5），所述陶瓷阀套（2.5）内安装有传动轴（2.3），传动轴（2.3）的下端固定连接堵头（2.2），陶瓷阀套（2.5）的下端设有陶瓷阀注水口（2.1），通过堵头（2.2）与陶瓷阀注水口（2.1）配合控制开口大小。6.根据权利要求5所述的井下无缆式智能测控系统装置，其特征是：所述的传动轴（2.3）的中部外壁安设扶正器（2.4），用于与外部保护套筒（5）的内壁配合。7.根据权利要求6所述的井下无缆式智能测控系统装置，其特征是：所述的传动轴（2.3）的上端与电机（4）的输出轴（4.2）连接，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟娟，闫锴，党瑞荣，陈博，马爱民，赵景志，辛雪凝，陈冠羽，
申请(专利权)人：山东大东联石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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