本發(fā)明涉及一種分層注水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

油田注水開發(fā)是補充地層能量，實現(xiàn)長期穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要手段。在油田注水開發(fā)的過程中，為了緩解層間、層內(nèi)和平面矛盾，提高注水效率和波及體積，提高原油采收率和采出程度，國內(nèi)外許多油田采用了分層注水的開發(fā)方式，而分注井內(nèi)各層的配水量一般都存在差異，而每層的配水量是由層位特性而決定的，如何在配注時分別調(diào)節(jié)各層的配水量則是分層注水的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種分層注水系統(tǒng)，能分別快速有效地調(diào)節(jié)每層配水層的注水量，且使用壽命高。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種分層注水系統(tǒng)，其不同之處在于：

其包括上端開口且下端封閉的油氣井套管、若干個過電纜封隔裝置、若干個配水裝置、電纜組件、及第一控制裝置，所述油氣井套管內(nèi)從上至下交錯間隔分布有所述過電纜封隔裝置和配水裝置，所述過電纜封隔裝置和所述配水裝置通過油管連通，所述電纜組件的一端與所述第一控制裝置連接，所述電纜組件的另一端穿過各過電纜封隔裝置并依次與每個配水裝置連接；

所述過電纜封隔裝置包括與所述油管連通的第一管件，所述第一管件的上下兩端被構(gòu)造為與所述油管固定的第一連接端，所述第一管件外套設(shè)有密封組件，所述密封組件能膨脹至與所述套管的內(nèi)壁貼合，以將套管的管腔劃分為相互獨立的若干個配水層；

所述套管的管體上與每個配水層對應(yīng)區(qū)域均開設(shè)有與外界連通的配水口；

所述配水裝置包括第二控制裝置、電機、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)動出水件、與所述轉(zhuǎn)動出水件配合的固定出水件、及與所述油管連通的第二管件，所述第二管件的上下兩端被構(gòu)造為與所述油管固定的第二連接端，所述第二管件的外壁與所述套管的內(nèi)壁之間具有間隙形成環(huán)形腔室，所述第二管件的管體上設(shè)有封閉的容納區(qū)域，所述容納區(qū)域內(nèi)設(shè)置有依次電連接的所述第二控制裝置、電機、及轉(zhuǎn)軸，所述電纜組件穿過所述第二管件的管體與所述第二控制裝置連接，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述第二管件的管體伸出所述容納區(qū)域外并與所述轉(zhuǎn)動出水件連接，所述轉(zhuǎn)動出水件上開設(shè)有若干個第一出水通道，所述第一出水通道的延伸方向與所述轉(zhuǎn)軸軸線方向平行，所述第二管件的管體上開設(shè)有連通第一出水通道和所述環(huán)形腔室的出水口，所述固定出水件設(shè)于所述轉(zhuǎn)動出水件下端且與所述第二管件固定，所述固定出水件上開設(shè)有與所述第一出水通道配合的第二出水通道，所述第二管件的管體上開設(shè)有連通第二出水通道和第二管件管腔的入水口。

按以上技術(shù)方案，所述電纜組件包括電纜內(nèi)芯和包裹在電纜內(nèi)芯外表面的防水層，所述電纜內(nèi)芯為相互絞合的供電電纜和信號傳輸電纜。

按以上技術(shù)方案，所述防水層為鋼管。

按以上技術(shù)方案，所述固定出水件和所述入水口之間設(shè)置有第一篩管，所述第一篩管的上端開口且與所述固定出水件連通，所述第一篩管的下端封閉且開設(shè)有連通第一篩管管腔和入水口的第一篩孔。

按以上技術(shù)方案，所述第一篩管的下端被構(gòu)造為圓錐狀結(jié)構(gòu)。

按以上技術(shù)方案，所述第一篩管的側(cè)壁上開設(shè)有所述第一篩孔。

按以上技術(shù)方案，所述第二控制裝置包括第一傳感器、第二傳感器及用于控制電機的控制電路，所述第一傳感器用于監(jiān)測篩管管腔內(nèi)的水壓及流量，所述第二傳感器用于監(jiān)測第一出水通道和出水口之間的水壓及流量。

按以上技術(shù)方案，其還包括第二篩管，所述第二篩管設(shè)于最底層配水層內(nèi)的配水裝置的下端，所述第二篩管的上端與所述第二管件連通、下端封閉，所述第二篩管的管體上開設(shè)有第二篩孔。

按以上技術(shù)方案，所述第一管件的外周還套設(shè)有扶正部件，所述扶正部件的外徑小于所述套管的內(nèi)徑。

對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益特點為：

1）、該分層注水系統(tǒng)，通過密封組件將套管的管腔劃分為相互獨立的若干個配水層，各層之間的配水量可分別調(diào)控，每層配水層內(nèi)的電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動出水件轉(zhuǎn)動，使第一出水通道與第二出水通道連通或者錯開，從而調(diào)節(jié)該層的配水量，便于調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)精度高；

2）、該分層注水系統(tǒng)，固定出水件設(shè)于轉(zhuǎn)動出水件的下端，水由下至上流入轉(zhuǎn)動出水件內(nèi)，可利用重力的作用篩除水中的較大雜質(zhì)，防止雜質(zhì)磨損轉(zhuǎn)動出水件，提高了使用壽命；

3）、該分層注水系統(tǒng)，通過電纜組件實現(xiàn)了井下與地面信號的實時傳輸，保證了對井下信息獲取的時效性和可靠性，并通過電纜組件對井下裝置供電，節(jié)省了由于更換電池而產(chǎn)生的施工成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中配水裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中轉(zhuǎn)動出水件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例中固定出水件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例中過電纜封隔裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-套管（1a-配水層、101-套管的管腔、102-套管的管體）、2-過電纜封隔裝置（201-第一管件（201a-第一管件的第一連接端）、202-密封組件、203-扶正部件）、3-配水裝置（301-第二控制裝置（3011-第一傳感器、3012-第二傳感器、3013-控制電路）、302-電機、303-轉(zhuǎn)軸、304-轉(zhuǎn)動出水件（3041-第一出水通道）、305-固定出水件（3051-第二出水通道）、306-第二管件（306a-第二管件的第二連接端、3061-第二管件的管體（30611-出水口、30612-入水口））、3062-第二管件的管腔）、307-第一篩管（3071-第一篩管管腔、3072-第一篩孔））、4-電纜組件、5-第一控制裝置、6-油管、7-第二篩管（701-第二篩孔）。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

請參考圖1至圖6，本發(fā)明實施例分層注水系統(tǒng)，在實現(xiàn)不同層位的有效封隔時，還能夠允許電纜組件4穿過，為不同層位配水裝置3供電，并進(jìn)行流量調(diào)控和實時的信號傳輸，所述系統(tǒng)包括上端開口且下端封閉的油氣井套管1、若干個過電纜封隔裝置2、若干個配水裝置3、電纜組件4、及第一控制裝置5，所述油氣井套管1內(nèi)從上至下交錯間隔分布有所述過電纜封隔裝置2和配水裝置3，所述過電纜封隔裝置2和所述配水裝置3通過油管6連通，所述電纜組件4的一端穿過各過電纜封隔裝置2并依次與每個配水裝置3連接，所述電纜組件4的另一端與所述第一控制裝置5連接；

所述過電纜封隔裝置2包括與所述油管6連通的第一管件201，所述第一管件201的上下兩端被構(gòu)造為與所述油管6固定的第一連接端201a，所述第一管件201外套設(shè)有密封組件202，所述密封組件202能膨脹至與所述套管1的內(nèi)壁貼合，以將套管的管腔101劃分為相互獨立的若干個配水層1a；

所述套管的管體102上與每個配水層1a對應(yīng)區(qū)域均開設(shè)有與外界連通的配水口；

所述配水裝置3包括第二控制裝置301、電機302、轉(zhuǎn)軸303、轉(zhuǎn)動出水件304、與所述轉(zhuǎn)動出水件304配合的固定出水件305、及與所述油管6連通的第二管件306，所述第二管件306的上下兩端被構(gòu)造為與所述油管6固定的第二連接端306a，所述第二管件306的外壁與所述套管1的內(nèi)壁之間具有間隙形成環(huán)形腔室，所述第二管件的管體3061上設(shè)有封閉的容納區(qū)域，所述容納區(qū)域內(nèi)設(shè)置有依次電連接的所述第二控制裝置301、電機302、及轉(zhuǎn)軸303，所述電纜組件4穿過所述第二管件的管體3061與所述第二控制裝置301連接，所述轉(zhuǎn)軸303穿過所述第二管件的管體3061伸出所述容納區(qū)域外并與所述轉(zhuǎn)動出水件304連接，所述轉(zhuǎn)動出水件304上開設(shè)有若干個第一出水通道3041，所述第一出水通道3041的延伸方向與所述轉(zhuǎn)軸303軸線方向平行，所述第二管件的管體3061上開設(shè)有連通第一出水通道3041和所述環(huán)形腔室的出水口30611，所述固定出水件305設(shè)于所述轉(zhuǎn)動出水件304下端且與所述第二管件306固定，所述固定出水件305上開設(shè)有與所述第一出水通道3041配合的第二出水通道3051，所述第二管件的管體3061上開設(shè)有連通第二出水通道3051和第二管件管腔3062的入水口30612。

優(yōu)選地，為了防止電纜組件4內(nèi)進(jìn)水，所述電纜組件4包括電纜內(nèi)芯和包裹在電纜內(nèi)芯外表面的防水層，所述電纜內(nèi)芯為相互絞合的供電電纜和信號傳輸電纜。供電電纜用于為配水裝置3提供運行電能，電機302帶動轉(zhuǎn)動出水件304轉(zhuǎn)動，調(diào)整配注口徑。信號傳輸電纜用于傳輸配注流量調(diào)整信號和進(jìn)行實時的溫度、壓力、流量信息的傳送。

更優(yōu)選地，為了提高電纜組件4的強度，防止電纜組件4磨損，所述防水層為鋼管。

優(yōu)選地，為了進(jìn)一步過濾水中的雜質(zhì)，提高轉(zhuǎn)動出水件304、轉(zhuǎn)軸303及電機302的使用壽命，所述固定出水件305和所述入水口30612之間設(shè)置有第一篩管307，所述第一篩管307的上端開口且與所述固定出水件305連通，所述第一篩管307的下端封閉且開設(shè)有連通第一篩管管腔3071和入水口30612的第一篩孔3072。

更優(yōu)選地，為了增加流入第一篩管307內(nèi)的水量，所述第一篩管307的下端被構(gòu)造為圓錐狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，為了增加流入第一篩管307內(nèi)的水量，所述第一篩管307的側(cè)壁上開設(shè)有所述第一篩孔3072。

優(yōu)選地，為了準(zhǔn)確監(jiān)控水流數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測信息實時準(zhǔn)確地調(diào)整配水量，所述第二控制裝置301包括第一傳感器3011、第二傳感器3012及用于控制電機302的控制電路3013，所述第一傳感器3011用于監(jiān)測第一篩管管腔3071內(nèi)的水壓及流量，第二傳感器3012用于監(jiān)測第一出水通道3041和出水口30611之間的水壓及流量。控制電路3013接收到第一控制裝置5傳來的編碼信號之后，電機302開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動出水件304隨之轉(zhuǎn)動，此時第一出水通道3041和第二出水通道3051連通口徑發(fā)生改變，配注量也隨之變化，當(dāng)?shù)诙鞲衅?012監(jiān)測到流量達(dá)到配注要求時，反饋信號至控制電路3013，電機302停止轉(zhuǎn)動，此時達(dá)到調(diào)配要求。

優(yōu)選地，為了防止套管1內(nèi)的水回流至配水裝置3中時，水中的雜質(zhì)進(jìn)去配水裝置3內(nèi)，所述分層注水系統(tǒng)還包括第二篩管7，所述第二篩管7設(shè)于最底層配水層1a內(nèi)的配水裝置3的下端，所述第二篩管7的上端與所述第二管件306連通、下端封閉，所述第二篩管7的管體上開設(shè)有第二篩孔701。

優(yōu)選地，為了防止第一管件201晃動，所述第一管件201的外周還套設(shè)有扶正部件203，所述扶正部件203的外壁和套管1的內(nèi)壁之間具有間隙。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。