一種水輪發(fā)電式井下智能配水器制造技術

一種水輪發(fā)電式井下智能配水器，工作筒的上端設置有上連接頭、下端設置有下連接頭，工作筒內下連接頭上設置有可調水嘴，可調水嘴與下連接頭相連通，可調水嘴上設置有數(shù)控器，數(shù)控器通過導線與可調水嘴相連，數(shù)控器通過導壓管與下連接頭相連通，數(shù)控器上設置有電池組件，電池組件上設置有水輪發(fā)電機，水輪發(fā)電機通過導線與電池組件相連。本實用新型專利技術采用注入水的動能帶動水輪發(fā)電機產(chǎn)生電能，并對井下電池組進行充電解決了現(xiàn)有井下智能配水器的供電問題，具有控制精準、工作效率高、使用壽命長的優(yōu)點。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種水輪發(fā)電式井下智能配水器
本技術屬于油田注水
，具體涉及到一種井下配水器。
技術介紹
一直以來，分層注水都是各大油田用于補充地層能量的主要方式，隨著智能化的發(fā)展，井下配水器也開啟了智能化時代，但綜合來看，仍存在以下幾個問題需要改進：首先井下智能可調配水器調節(jié)是由高能蓄電池供電，在一月調配一次的頻次下，高能蓄電池只能滿足兩年的供電需求，如何實現(xiàn)井下蓄電池的充電問題亟待解決；其次，目前使用的井下智能配水器雙向信號傳輸時，存在傳輸誤碼率高和數(shù)據(jù)失真問題；第三，由于層間分均質性的存在，如何更加精細化的實現(xiàn)分層配注對于提高采收率至關重要，這就要求對井下配水器的水嘴結構進行不斷改進和優(yōu)化。
技術實現(xiàn)思路
本技術所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有智能配水器的缺點，提供一種設計合理、控制精準、工作效率高、使用壽命長的水輪發(fā)電式井下智能配水器。解決上述技術問題所采用的技術方案是：工作筒的上端設置有上連接頭、下端設置有下連接頭，工作筒內下連接頭上設置有可調水嘴，可調水嘴與下連接頭相連通，可調水嘴上設置有數(shù)控器，數(shù)控器通過導線與可調水嘴相連，數(shù)控器通過導壓管與下連接頭相連通，數(shù)控器上設置有電池組件，電池組件上設置有水輪發(fā)電機，水輪發(fā)電機通過導線與電池組件相連。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的水輪發(fā)電機為：發(fā)電機護筒外頂部設置有導流板、側壁上設置有主動軸，主動軸位于發(fā)電機護筒外的一端上設置有葉輪、另一端上設置有主動錐齒輪，發(fā)電機護筒內底部設置有整流器，整流器上設置有帶有滑環(huán)的轉子線圈，整流器通過導線與滑環(huán)相連，發(fā)電機護筒內側壁中部設置有定子，轉子線圈伸入到定子內，轉子線圈頂部設置有輸出軸，輸出軸上設置有從動錐齒輪，從動錐齒輪與主動錐齒輪相嚙合。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的可調水嘴為：水嘴護筒內底部設置有水嘴靜塊，水嘴靜塊軸向設置有兩個關于中心軸對稱的第一扇形進水孔，水嘴靜塊上設置有水嘴動塊，水嘴動塊中部徑向設置有第一圓進水孔，水嘴護筒側壁上沿圓周方向設置有四個第二圓進水孔，第一圓進水孔和第二圓進水孔的軸線位于同一平面上，位于第一圓進水孔下方水嘴動塊軸向上設置有兩個與第一扇形進水孔對應的第二扇形進水孔，第二扇形進水孔與第一圓進水孔相連通，位于第一圓進水孔上方第一水嘴動塊與水嘴護筒之間設置有定位套筒，水嘴動塊的上方設置有電機，水嘴動塊端部與電機動力輸出軸相聯(lián)。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的數(shù)控器為：數(shù)控器護筒內設置有數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路、解碼器、主控制器，數(shù)控器護筒外側壁上設置有用于采集工作筒內水流壓力的第一壓力傳感器和用于采集可調水嘴后水流壓力的第二壓力傳感器，第二壓力傳感器通過導壓管與下連接頭相連通，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的輸出端接數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路，數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路的輸出端接解碼器，解碼器的輸出端接主控制器，主控制器控制可調水嘴動作。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的下連接頭上端面上設置有主出水孔、側出水孔、導流孔，導流孔與側出水孔相連通，側出水孔的出水口位于下連接頭側壁上，主出水孔的出水口位于下端面上。本技術的有益效果如下：本技術采用注入水的動能帶動水輪發(fā)電機產(chǎn)生電能，并對井下電池組進行充電解決了現(xiàn)有井下智能配水器的供電問題；以注入水為介質，通過數(shù)控器采集工作筒內水流壓力波碼和可調水嘴出水口水流壓力波碼，根據(jù)不同的波碼信息調節(jié)可調水嘴開度，保證了信號傳輸?shù)臏蚀_率；可調水嘴采用扇形水嘴結構，在注水量的控制方面能達到精細化配注要求；實時監(jiān)測井下的嘴前、嘴后壓力，為后續(xù)分層測調提供有力的數(shù)據(jù)支撐。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。圖2是可調水嘴7的結構示意圖。圖3是可調水嘴7的C向視圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術進一步詳細說明，但本技術不限于下述的實施方式。在圖1中，本實施例的水輪發(fā)電式井下智能配水器由上連接頭1、工作筒2、下連接頭3、水輪發(fā)電機4、電池組件5、數(shù)控器6、可調水嘴7、導壓管8連接構成。工作筒2的上端安裝有上連接頭1、下端安裝有下連接頭3，下連接頭3上端面上加工有主出水孔b、側出水孔c、導流孔a，導流孔a與側出水孔c相連通，側出水孔c的出水口位于下連接頭3側壁上，主出水孔b的出水口位于下端面上，工作筒2內下連接頭3上螺紋連接有可調水嘴7，可調水嘴7與下連接頭3之間安裝有密封圈，可調水嘴7與下連接頭3的側出水孔c相連通，可調水嘴7上螺紋連接有數(shù)控器6，數(shù)控器6通過導線與可調水嘴7相連，數(shù)控器6通過導壓管8與下連接頭3的導流孔a相連通，數(shù)控器6上螺紋連接有電池組件5，電池組件5上螺紋連接有水輪發(fā)電機4，水輪發(fā)電機4通過導線與電池組件5相連。本實施例的可調水嘴7由電機7-1、水嘴護筒7-2、水嘴動塊7-3、水嘴靜塊7-4、動密封軸承7-5定位套筒7-6連接構成，水嘴護筒7-2與下連接頭3螺紋連接，水嘴護筒7-2內壁下方加工有兩個關于中心軸對稱的定位凸臺，水嘴靜塊7-4側壁上加工有兩個與定位凸臺相匹配的定位槽g，水嘴靜塊7-4軸向加工有兩個關于中心軸對稱的第一扇形進水孔e，水嘴靜塊7-4安裝在水嘴護筒7-2內通過定位凸臺固定，水嘴靜塊7-4上安裝有水嘴動塊7-3，水嘴動塊7-3中部徑向加工有第一圓進水孔d，水嘴護筒7-2側壁上沿圓周方向加工有四個第二圓進水孔h，第一圓進水孔d和第二圓進水孔h的軸線位于同一平面上，位于第一圓進水孔d下方水嘴動塊7-3軸向上加工有兩個與第一扇形進水孔e對應的第二扇形進水孔f，第二扇形進水孔f與第一圓進水孔d相連通，位于第一圓進水孔d上方第一水嘴動塊7-3與水嘴護筒7-2之間安裝有定位套筒7-6和動密封軸承7-5，動密封軸承7-5位于定位套筒7-6下方，動密封軸承7-5用于密封水嘴動塊7-3的軸向間隙，定位套筒7-6防止水嘴動塊7-3產(chǎn)生徑向運動，水嘴動塊7-3的上方安裝有電機7-1，電機7-1為高扭矩低轉速電機，水嘴動塊7-3端部與電機7-1動力輸出端通過聯(lián)軸器相聯(lián)。本實施例的數(shù)控器6由數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路6-1、解碼器6-2、主控制器6-3，數(shù)控器護筒6-4、第一壓力傳感器6-5、第二壓力傳感器6-6連接構成，數(shù)控器護筒6-4下端與水嘴護筒7-2上端螺紋連接，數(shù)控器護筒6-4內安裝有數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路6-1、解碼器6-2、主控制器6-3，數(shù)控器護筒6-4外側壁上安裝有第一壓力傳感器6-5和第二壓力傳感器6-6，第二壓力傳感器6-6通過導壓管8與下連接頭3的導流孔a相連通，第一壓力傳感器6-5用于采集工作筒2內的壓力，第二壓力傳感器6-6用于采集可調水嘴7出水口的壓力，第一壓力傳感器6-5和第二壓力傳感器6-6的輸出端接數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路6-1，數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路6-1的輸出端接解碼器6-2，解碼器6-2用于解碼數(shù)據(jù)存儲收發(fā)電路6-1接收到的壓力波碼信息，解碼器6-2的輸出端接主控制器6-3，主控制器6-3通過導線與電機7-1相連，主控制器6-3根據(jù)解碼后的信息控制電機7-1執(zhí)行相應的動作。本實施例的電池組件5由電池護筒5-1和蓄本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
1.一種水輪發(fā)電式井下智能配水器，其特征在于：工作筒(2)的上端設置有上連接頭(1)、下端設置有下連接頭(3)，工作筒(2)內下連接頭(3)上設置有可調水嘴(7)，可調水嘴(7)與下連接頭(3)相連通，可調水嘴(7)上設置有數(shù)控器(6)，數(shù)控器(6)通過導線與可調水嘴(7)相連，數(shù)控器(6)通過導壓管(8)與下連接頭(3)相連通，數(shù)控器(6)上設置有電池組件(5)，電池組件(5)上設置有水輪發(fā)電機(4)，水輪發(fā)電機(4)通過導線與電池組件(5)相連。/n

【技術特征摘要】
20200831 CN 20202186288911.一種水輪發(fā)電式井下智能配水器，其特征在于：工作筒(2)的上端設置有上連接頭(1)、下端設置有下連接頭(3)，工作筒(2)內下連接頭(3)上設置有可調水嘴(7)，可調水嘴(7)與下連接頭(3)相連通，可調水嘴(7)上設置有數(shù)控器(6)，數(shù)控器(6)通過導線與可調水嘴(7)相連，數(shù)控器(6)通過導壓管(8)與下連接頭(3)相連通，數(shù)控器(6)上設置有電池組件(5)，電池組件(5)上設置有水輪發(fā)電機(4)，水輪發(fā)電機(4)通過導線與電池組件(5)相連。


2.根據(jù)權利要求1所述的水輪發(fā)電式井下智能配水器，其特征在于所述的水輪發(fā)電機(4)為：發(fā)電機護筒(4-7)外頂部設置有導流板(4-1)、側壁上設置有主動軸(4-3)，主動軸(4-3)位于發(fā)電機護筒(4-7)外的一端上設置有葉輪(4-2)、另一端上設置有主動錐齒輪(4-11)，發(fā)電機護筒(4-7)內底部設置有整流器(4-6)，整流器(4-6)上設置有帶有滑環(huán)(4-5)的轉子線圈(4-8)，整流器(4-6)通過導線與滑環(huán)(4-5)相連，發(fā)電機護筒(4-7)內側壁中部設置有定子(4-4)，轉子線圈(4-8)伸入到定子(4-4)內，轉子線圈(4-8)頂部設置有輸出軸(4-9)，輸出軸(4-9)上設置有從動錐齒輪(4-10)，從動錐齒輪(4-10)與主動錐齒輪(4-11)相嚙合。


3.根據(jù)權利要求1所述的水輪發(fā)電式井下智能配水器，其特征在于所述的可調水嘴(7)為：水嘴護筒(7-2)內底部設置有水嘴靜塊(7-4)，水嘴靜塊(7-4)軸向設置有兩個關于中心軸對稱的第一扇形進水孔(e)，水嘴靜塊...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張樂，陳征，藍飛，張志熊，趙宇，任澤，方密，高尚，
申請(專利權)人：中國海洋石油集團有限公司，中海石油中國有限公司天津分公司，華鼎鴻基石油工程技術北京有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11