分控式电动分层注水方法及装置与流程

本发明涉及注水开采，具体涉及一种分控式电动分层注水方法及装置。

背景技术：

1、注水开采是指在注水井内注水，以保持或恢复油层压力，从而使油田有很强的驱动力，进而提高油田的开采速度和采收率的方法。随着油藏开发的不断推进和对分注工艺的不断探索，区别于笼统注水，对于非均质油藏，由于其各个油层之间的渗透率差异较大，因此，需要采用分层注水的方式来缓解层间矛盾，分层注水是加强弱吸水层，控制强吸水层，减少单层突进，实现有效注水、改善开发效果的重要手段。

2、目前通常使用的油气田分层注水装置包括配水器、锚定器、封隔器，将三者分别装在油管上，组成管柱，通过锚定器将上述管柱锚定于套管内壁上，通过不同排量的配水器实现向各个油层分别注水。

3、在分注过程中，早期的配水器都是地面配置水嘴大小，将对应水嘴下至对应地层，下入后无法调整；新型配水器采用的开度可调节设计，但需要在人工测试吸水剖面后，钢丝下入配套工具调节适合的配水器开度，或进行现场测调仪的实时测调，新型配水器本身不具备监测吸水量和远程调节的功能，因此在地层吸入量产生变化时不能够保证稳定的分注效果，需再次进行测调，操作时间长、措施滞后；最新的智能注水技术，通过数字化配水器和过电缆封隔器相结合，可以实时监测各层位流量、温度、压力等状态，继而精确、方便地调节注入阀开度。总体上，关于注水分层技术，目前的研究方向主要在智能配水器和地面控制器方面，注水封隔器还采用常规方式。

4、现有技术存在以下几方面的问题：

5、第一，对于电缆连接的注水管柱，无论是使用机械式还是液压式封隔器，在封隔器坐封过程中都会导致管柱变形，进而造成电缆的损坏，导致传输信号中断；

6、第二，常规的封隔器通常采用双层中心管结构，在胶筒下方增设洗井通道，但由于过电缆封隔器结构复杂，洗井通道偏小，在地层返吐死油和砂、洗井水质差等外部环境下，洗井通道易存在杂物导致漏失，影响封隔器的密封可靠性；

7、第三，对于多层(大于3层)分注，由于地层出砂，在注水结束后，管柱解封困难，上提负荷高。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种分控式电动分层注水方法及装置，以解决上述技术问题的至少一个方面。

2、根据本发明的一个方面，提出一种分控式电动分层注水方法，其中采用多个电动扩张封隔器进行封隔，所述电动扩张封隔器包括电机、坐封阀以及胶筒，所述方法包括：

3、控制所述电机驱动所述坐封阀打开进液孔，使得注入水通过所述进液孔进入所述胶筒内进而使得所述胶筒膨胀扩张；

4、控制所述电机驱动所述坐封阀关闭所述进液孔，完成所述电动扩张封隔器的坐封；

5、控制多个配水器向由多个所述电动扩张封隔器封隔的多个层段注水。

6、根据本发明的一个实施例，所述坐封阀为活塞，所述控制所述电机驱动所述坐封阀打开进液孔，包括：

7、控制所述电机驱动所述活塞沿第一方向移动以打开所述进液孔；

8、所述控制所述电机驱动所述坐封阀关闭所述进液孔，包括：

9、控制所述电机驱动所述活塞沿与所述第一方向相反的第二方向移动以关闭所述进液孔。

10、根据本发明的一个实施例，利用控制器控制所述电机，其中所述控制器与所述电机之间通过电缆连接。

11、根据本发明的一个实施例，当注水管柱内压力达到预定值时，控制所述电机驱动所述坐封阀关闭所述进液孔。

12、根据本发明的一个实施例，所述预定值为5mpa。

13、根据本发明的一个实施例，所述控制多个配水器向由多个所述电动扩张封隔器封隔的多个层段注水，包括：

14、利用控制器控制多个所述配水器的水嘴开度，其中所述控制器与所述配水器之间通过电缆连接。

15、根据本发明的一个实施例，所述控制多个配水器向由多个所述电动扩张封隔器封隔的多个层段注水，包括：

16、基于期望流量以及传感器获取的流量检测值，调节多个所述配水器的水嘴开度。

17、根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：基于传感器获取的多个层段的压力检测值中的最大值，调节注水压力。

18、根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：当需要洗井时，

19、控制所述电机驱动所述坐封阀打开所述进液孔，使得所述胶筒泄压回缩，完成所述电动扩张封隔器的解封；以及

20、控制多个所述配水器处于关闭状态。

21、根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：当需要起出注水管柱时，控制所述电机驱动所述坐封阀打开所述进液孔，使得所述胶筒泄压回缩，完成所述电动扩张封隔器的解封。

22、根据本发明的另一方面，提出一种分控式电动分层注水装置，包括：

23、在注水管柱上交替布置的多个电动扩张封隔器和多个配水器；

24、与多个所述电动扩张封隔器和多个所述配水器通过电缆连接的控制器；

25、其中，所述电动扩张封隔器包括电机、坐封阀以及胶筒，所述控制器配置为：

26、控制所述电机驱动所述坐封阀打开进液孔，使得注入水通过所述进液孔进入所述胶筒内进而使得所述胶筒膨胀扩张；

27、控制所述电机驱动所述坐封阀关闭所述进液孔，完成所述电动扩张封隔器的坐封；

28、控制多个配水器向由多个所述电动扩张封隔器封隔的多个层段注水。

29、根据本发明的一个实施例，所述坐封阀为活塞，所述控制器配置为：

30、控制所述电机驱动所述活塞沿第一方向移动以打开所述进液孔；

31、控制所述电机驱动所述活塞沿与所述第一方向相反的第二方向移动以关闭所述进液孔。

32、根据本发明的一个实施例，所述控制器配置为：当注水管柱内压力达到预定值时，控制所述电机驱动所述坐封阀关闭所述进液孔。

33、根据本发明的一个实施例，所述预定值为5mpa。

34、根据本发明的一个实施例，所述配水器配置有多个传感器，所述控制器配置为：基于期望流量以及所述传感器获取的流量检测值，调节多个所述配水器的水嘴开度。

35、根据本发明的一个实施例，所述控制器配置为：基于所述传感器获取的多个层段的压力检测值中的最大值，调节注水压力。

36、根据本发明的一个实施例，当需要洗井时，所述控制器配置为：

37、控制所述电机驱动所述坐封阀打开所述进液孔，使得所述胶筒泄压回缩，完成所述电动扩张封隔器的解封；以及

38、控制多个所述配水器处于关闭状态。

39、根据本发明的一个实施例，当需要起出注水管柱时，所述控制器配置为：控制所述电机驱动所述坐封阀打开所述进液孔，使得所述胶筒泄压回缩，完成所述电动扩张封隔器的解封。

40、根据本发明的一个实施例，单个所述电动扩张封隔器的所述胶筒的长度为1～2m。

41、根据本发明的一个实施例，所述装置还包括设置在注水管柱底部的电动反洗阀

42、在根据本发明的实施例的分控式电动分层注水方法中，采用多个电动扩张封隔器进行封隔，电动扩张封隔器当注入水进入其中时膨胀扩张以实现坐封，当进入其中的注入水流出时回缩以实现解封，从而可以通过电控信号较为容易地改变封隔器的坐封解封状态，封隔器解封后可以在封隔器和套管之间提供较大的洗井通道，改善洗井效果，并且封隔器解封后可以顺利地起出管柱，降低管柱起出难度。