波码通信井下智能配水器.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202420182383.8(22)申请日 2024.01.25(73)专利权人 西安长庆油气建设实业有限责任公司地址 710000 陕西省西安市高陵区泾河工业园泾渭四路62号(72)发明人 孟栋轩韩煜王垒杨景臣田普峰乔波惠宝平张妮妮赵国荣王庆锋(74)专利代理机构 西安鼎迈知识产权代理事务所(普通合伙)61263专利代理师 安伟伟(51)Int.Cl.E21B 43/20(2006.01)E21B 17/08(2006.01)(54)实用新型名称一种波码通信井下智能配水器(57)摘要本实用新型公。

2、开了一种波码通信井下智能配水器，包括套管、上连接头、下连接头、水嘴、驱动电机、控制器和检测供电组件，所述套管顶端和底端分别安装有上连接头和下连接头，所述上连接头和下连接头与套管可拆卸连接，所述套管内部设有通流道、安装腔和注水流道，所述通流道贯穿套管，所述安装腔和注水流道顶端开口，所述安装腔和注水流道底端相通；所述水嘴包括导流柱和封塞，所述导流柱安装在安装腔底端，所述套管侧面对齐导流柱和封塞之间的位置设有注水口；所述驱动电机安装在安装腔内部，且所述驱动电机输出端与封塞连接，所述驱动电机可带动封塞在安装腔内来回移动；所述控制器安装在安装腔内部并与驱动电机连接。权利要求书2页 说明书5页 附图9页C。

3、N 220599785 U2024.03.15CN 220599785 U1.一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，包括套管（1）、上连接头（2）和下连接头（3），所述套管（1）顶端和底端分别安装有上连接头（2）和下连接头（3），所述上连接头（2）和下连接头（3）与套管（1）可拆卸连接，所述套管（1）内部设有通流道（12）、安装腔（13）和注水流道（14），所述通流道（12）贯穿套管（1），所述安装腔（13）和注水流道（14）顶端开口，所述安装腔（13）和注水流道（14）底端相通；水嘴（4），所述水嘴（4）包括导流柱（41）和封塞（42），所述导流柱（41）安装在安装腔（13）底端，所述套管。

4、（1）侧面对齐导流柱（41）和封塞（42）之间的位置设有注水口（15）；驱动电机（5），所述驱动电机（5）安装在安装腔（13）内部，且所述驱动电机（5）输出端与封塞（42）连接，所述驱动电机（5）用于带动封塞（42）在安装腔（13）内来回移动；控制器（6），所述控制器（6）安装在安装腔（13）内部并与驱动电机（5）连接；检测供电组件（7），所述检测供电组件（7）与控制器（6）连接，所述检测供电组件（7）用于对整个配水器供电，同时用于检测配水器的注水压力以及注水流量。2.根据权利要求1所述的一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述套管（1）侧面对齐安装腔（13）的位置设有多个定位螺栓（10）。

5、，所述定位螺栓（10）用于对驱动电机（5）和控制器（6）的位置进行定位；所述套管（1）顶端和底端均设有连接槽（11），所述连接槽（11）用于安装上连接头（2）和下连接头（3）；所述注水流道（14）内侧靠近顶端的位置设有限位环（141），所述安装腔（13）内侧面沿注水口（15）下方设有多个密封槽（16），所述密封槽（16）用于安装水嘴（4），所述安装腔（13）和注水流道（14）底端之间设有通流孔（17）。3.根据权利要求1所述的一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述上连接头（2）底端设有第一转接环（21），所述下连接头（3）顶端设有第二转接环（31），所述第一转接环（21）和第二转接环（3。

6、1）用于与套管（1）两端连接，所述下连接头（3）底端设有外接环（32），所述外接环（32）用于与井下水管连接。4.根据权利要求1所述的一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述导流柱（41）侧面由上到下均匀地设有多个密封圈（411），且所述导流柱（41）中部对称设有两个过水孔（413），所述过水孔（413）的截面为三角形，所述导流柱（41）顶端设有凹口（412），所述凹口（412）用于与封塞（42）连接。5.根据权利要求4所述的一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述封塞（42）顶端设有安装接头（421），所述安装接头（421）顶端设有安装槽（422），所述安装槽（422）用于与驱动电机。

7、（5）输出端连接；所述安装接头（421）侧面设有顶丝（423），所述顶丝（423）用于将封塞（42）稳定的固定在驱动电机（5）输出端，所述封塞（42）底端设有锥形封头（424），所述锥形封头（424）用于插入凹口（412）内侧对导流柱（41）进行封堵。6.根据权利要求1所述的一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述驱动电机（5）顶端设有连通插槽（51），所述连通插槽（51）用于所述驱动电机（5）与控制器（6）连接，且所述驱动电机（5）输出端设有驱动杆（52），所述驱动杆（52）底端设有插接块（521），所述插接块（521）用于所述驱动杆（52）与封塞（42）连接。7.根据权利要求6所述的一。

8、种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述控制器（6）底端设有连通插头（61），所述连通插头（61）用于所述控制器（6）与连通插槽（51）连接，且所述控制器（6）顶端设有导线（62），导线（62）端部设有插接头（63），所述导线（62）配合插接头（63）是用于控制器（6）与检测供电组件（7）连接。权利要求书1/2 页2CN 220599785 U28.根据权利要求17任意一项所述的一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述检测供电组件（7）包括电池（71）、流量计（72）和压力传感器（73），所述电池（71）安装在安装腔（13）内侧顶部；所述流量计（72）和压力传感器（73）连通，且所述流量。

9、计（72）和压力传感器（73）安装在注水流道（14）内部，用于检测注水量和注水压力。9.根据权利要求8所述的一种波码通信井下智能配水器，其特征在于，所述电池（71）底端设有插接槽（711），且所述电池（71）顶端设有转接头（712），所述转接头（712）用于所述电池（71）与安装腔（13）连接，所述转接头（712）顶端设有限位端板（713），所述限位端板（713）用于压紧在安装腔（13）顶端开口处，保证电池（71）稳定密封的安装，所述限位端板（713）上表面设有六角接头（714），所述六角接头（714）用于电池（71）的拆装；所述流量计（72）内侧设有连通托板（721），所述连通托板（721）。

10、用于安装压力传感器（73），所述流量计（72）顶部设有拆装接头（722），所述拆装接头（722）用于流量计（72）的拆装，所述流量计（72）和电池（71）之间通过连通线（723）连接，所述连通线（723）用于保证流量计（72）和压力传感器（73）有电量供应。权利要求书2/2 页3CN 220599785 U3一种波码通信井下智能配水器技术领域0001本实用新型涉及油气开发技术领域，具体为一种波码通信井下智能配水器。背景技术0002油气开采时随着油气不断地被抽出，油气井内部的压力逐渐降低，进而导致原油的黏度增加，最终导致油气开采难度增加。因此在油气开采的过程中需要对井下注水，以维持井下压力，从而。

11、得以提高油气的开采效率。而对井下注水时需要进行分层注水，且井下注水时会使用配水器，根据每层不同的情况进行注水。以往的配水器与地上的控制系统多是通过电缆连接，但是电缆连接有诸多的不便，比如受抽油杆的干扰，受井口大小压力等限制。0003现在出现了一种无线通信的波码通信方式，利用波码通信可以无线控制井下的配水器。例如中国专利授权公告号为CN216110669U的专利公开了一种波码通信控制的分层注水执行机构，包括压力传感器，所述压力传感器的左端连接设置有主控电路，所述主控电路的上端连接设置有高温直流电机机组，所述高温直流电机机组的右端连接设置有刚性联轴节，所述刚性联轴节的右端设置有轴承套，所述轴承套的。

12、内部的左端设置有第一轴承挡圈，所述轴承套内部的右端设置有传动丝杆，同时轴系采用超高强度钢，具有高强度和韧性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，保证设备运行更加稳定，通过地面设备和压力波流量波通讯对于全井分层注水自动测调，总注水量实现恒流自动调控。0004上述专利实质上提供的便是一种用于分层注水的配水器，这种结构的配水器是利用波码通信的方式与地上的控制系统连接的。而井下分层注水是需要连接多个配水器的，且每个配水器之间互通，方便水流能够流入每个配水器。但是现有的配水器由于结构复杂，配水器内部的结构会影响配水器之间水流的流通，严重时可能会造成配水器堵塞或者内部部件损坏，从而影响井下注水。实。

13、用新型内容0005本实用新型的目的在于提供一种波码通信井下智能配水器，旨在改善现有的配水器由于结构复杂，配水器内部的结构会影响配水器之间水流的流通，严重时可能会造成配水器堵塞或者内部部件损坏的问题。0006本实用新型是这样实现的：0007一种波码通信井下智能配水器，包括套管、上连接头和下连接头，所述套管顶端和底端分别安装有上连接头和下连接头，所述上连接头和下连接头与套管可拆卸连接，所述套管内部设有通流道、安装腔和注水流道，所述通流道贯穿套管，所述安装腔和注水流道顶端开口，所述安装腔和注水流道底端相通；0008水嘴，所述水嘴包括导流柱和封塞，所述导流柱安装在安装腔底端，所述套管侧面对齐导流柱和封。

14、塞之间的位置设有注水口；0009驱动电机，所述驱动电机安装在安装腔内部，且所述驱动电机输出端与封塞连接，说明书1/5 页4CN 220599785 U4所述驱动电机可带动封塞在安装腔内来回移动；0010控制器，所述控制器安装在安装腔内部并与驱动电机连接；0011检测供电组件，所述检测供电组件与控制器连接，所述检测供电组件用于对整个配水器供电，同时用于检测配水器的注水压力以及注水流量。0012优选的，所述套管侧面对齐安装腔的位置设有多个定位螺栓，用于对驱动电机和控制器的位置进行定位；所述套管顶端和底端均设有连接槽，所述连接槽用于安装上连接头和下连接头，所述注水流道内侧靠近顶端的位置设有限位环，所。

15、述安装腔内侧面沿注水口下方设有多个密封槽，密封槽用于安装水嘴，所述安装腔和注水流道底端之间设有通流孔。0013优选的，所述上连接头底端设有第一转接环，所述下连接头顶端设有第二转接环，所述第一转接环和第二转接环用于与套管两端连接，所述下连接头底端设有外接环，所述外接环用于与井下水管连接。0014优选的，所述导流柱侧面由上到下均匀地设有多个密封圈，且所述导流柱中部对称设有两个过水孔，所述过水孔的截面为三角形，所述导流柱顶端设有凹口，所述凹口用于与封塞连接。0015优选的，所述封塞顶端设有安装接头，所述安装接头顶端设有安装槽，用于与驱动电机输出端连接，所述安装接头侧面设有顶丝，用于将封塞稳定地固定在。

16、驱动电机输出端，所述封塞底端设有锥形封头，所述锥形封头用于插入凹口内侧对导流柱进行封堵。0016优选的，所述驱动电机顶端设有连通插槽，用于与控制器连接，且所述驱动电机输出端设有驱动杆，所述驱动杆底端设有插接块，所述插接块用于与封塞连接。0017优选的，所述控制器底端设有连通插头，用于与连通插槽连接，且所述控制器顶端设有导线，导线端部设有插接头，所述导线配合插接头是用于控制器与检测供电组件连接。0018优选的，所述检测供电组件包括电池、流量计和压力传感器，所述电池安装在安装腔内侧顶部，所述流量计和压力传感器连通，且所述流量计和压力传感器安装在注水流道内部，用于检测注水量和注水压力。0019优选的。

17、，所述电池底端设有插接槽，且所述电池顶端设有转接头，用于与安装腔连接，所述转接头顶端设有限位端板，用于压紧在安装腔顶端开口处，保证电池稳定密封的安装，所述限位端板上表面设有六角接头，用于电池的拆装；所述流量计内侧设有连通托板，所述连通托板用于安装压力传感器，所述流量计顶部设有拆装接头，用于流量计的拆装，所述流量计和电池之间通过连通线连接，用于保证流量计和压力传感器有电量供应。0020与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：00211、本实用新型在套管内部分别设置通流道，注水流道和安装腔，通流道用于保证在井下各个配水器之间的水可以畅通无阻地流动，保证对井下分层注水的有序进行，而注水流道和安装腔是。

18、用于安装配水器的各个组件，且在注水流道的作用下也可以将水流从配水器中引出，以达到注水的目的，保证了对井下进行有效分层注水的目的。00222、本实用新型的套管顶部和底部的上连接头和下连接头可以快速地拆装，从而方便根据使用需求更换不同型号的连接头。说明书2/5 页5CN 220599785 U5附图说明0023图1是本实用新型整体外部的结构示意图；0024图2是本实用新型整体内部的结构示意图；0025图3是本实用新型套管的结构示意图；0026图4是本实用新型上连接头的结构示意图；0027图5是本实用新型下连接头的结构示意图；0028图6是本实用新型水嘴的结构示意图；0029图7是本实用新型驱动电机。

19、的结构示意图；0030图8是本实用新型控制器的结构示意图；0031图9是本实用新型检测供电组件的结构示意图。0032图中：1、套管；10、定位螺栓；11、连接槽；12、通流道；13、安装腔；14、注水流道；141、限位环；15、注水口；16、密封槽；17、通流孔；2、上连接头；21、第一转接环；3、下连接头；31、第二转接环；32、外接环；4、水嘴；41、导流柱；411、密封圈；412、凹口；413、过水孔；42、封塞；421、安装接头；422、安装槽；423、顶丝；424、锥形封头；5、驱动电机；51、连通插槽；52、驱动杆；521、插接块；6、控制器；61、连通插头；62、导线；63、插接。

20、头；7、检测供电组件；71、电池；711、插接槽；712、转接头；713、限位端板；714、六角接头；72、流量计；721、连通托板；722、拆装接头；723、连通线；73、压力传感器。具体实施方式0033在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。0034下面结合附图和具体实。

21、施例，作进一步的说明：实施例10035如图1、图2、图3和图6所示，一种波码通信井下智能配水器，包括套管1、上连接头2、下连接头3、水嘴4、驱动电机5、控制器6和检测供电组件7，套管1顶端和底端分别安装有上连接头2和下连接头3，上连接头2和下连接头3与套管1可拆卸连接，上连接头2和下连接头3的配合是用于配水器与其相邻的水管或者配水器连接。套管1内部设有通流道12、安装腔13和注水流道14，通流道12贯穿套管1，用于相邻的配水器之间的水可以进行流通。安装腔13和注水流道14顶端开口，安装腔13和注水流道14底端相通，方便水流通过注水流道14进入安装腔13并流出。水嘴4包括导流柱41和封塞42，导。

22、流柱41安装在安装腔13底端，套管1侧面对齐导流柱41和封塞42之间的位置设有注水口15；注水口15是为了方便水流通过套管1流出配水器，从而达到注水的目的。导流柱41便于堵在安装腔13底端，方便导流柱41配合封塞42对注水口15进行封堵。驱动电机5安装在安装腔13内部，且驱动电机5输出端与封塞42连接，驱动电机5可带动封塞42在安装腔13内来回移动；这种结构可以打开封塞42使得水从注水口15流出，也可以对注水口15进行封堵。控制器6安装在安装腔13内部并与驱动电机说明书3/5 页6CN 220599785 U65连接；检测供电组件7与控制器6连接，检测供电组件7用于对整个配水器供电，同时用于检。

23、测配水器的注水压力以及注水流量。0036如图9所示，检测供电组件7包括电池71、流量计72和压力传感器73，电池71安装在安装腔13内侧顶部，流量计72和压力传感器73连通，且流量计72和压力传感器73安装在注水流道14内部，用于检测注水量和注水压力。电池71底端设有插接槽711，且电池71顶端设有转接头712，用于与安装腔13连接，转接头712顶端设有限位端板713，用于压紧在安装腔13顶端开口处，保证电池71稳定密封的安装，限位端板713上表面设有六角接头714，用于电池71的拆装；流量计72内侧设有连通托板721，连通托板721用于安装压力传感器73，流量计72顶部设有拆装接头722，用。

24、于流量计72的拆装，流量计72和电池71之间通过连通线723连接，用于保证流量计72和压力传感器73有电量供应。0037工作原理：使用时将配水器与水管连接，当多个配水器与水管连接时由于通流道12不与其他结构发生干涉，这样保证了水流可以在水管以及多个配水器之间畅通无阻地流动，当电机接到注水信号后电机便会带动封塞42向上移动，使得水流通过导水柱并通过注水口15流出配水器，从而达到注水的目的，当流量计72和压力传感器73感应到水压以及水量的需求满足使用需求便会反馈信号给终端，由终端控制电机将封塞42堵塞住导水柱上。与现有技术相比，本申请在套管1内部分别设置通流道12，注水流道14和安装腔13，通流道。

25、12用于保证在井下各个配水器之间的水可以畅通无阻地流动，保证对井下分层注水的有序进行，而注水流道14和安装腔13是用于安装配水器的各个组件，且在注水流道14的作用下也可以将水流从配水器中引出，以达到注水的目的，保证了对井下进行有效分层注水的目的。实施例20038如图1、图2、图3和图6所示，一种波码通信井下智能配水器，包括套管1、上连接头2、下连接头3、水嘴4、驱动电机5、控制器6和检测供电组件7，套管1顶端和底端分别安装有上连接头2和下连接头3，上连接头2和下连接头3与套管1可拆卸连接，上连接头2和下连接头3的配合是用于配水器与其相邻的水管或者配水器连接。套管1内部设有通流道12、安装腔13。

26、和注水流道14，通流道12贯穿套管1，用于相邻的配水器之间的水可以进行流通。安装腔13和注水流道14顶端开口，安装腔13和注水流道14底端相通，方便水流通过注水流道14进入安装腔13并流出。水嘴4包括导流柱41和封塞42，导流柱41安装在安装腔13底端，套管1侧面对齐导流柱41和封塞42之间的位置设有注水口15；注水口15是为了方便水流通过套管1流出配水器，从而达到注水的目的。导流柱41便于堵在安装腔13底端，方便导流柱41配合封塞42对注水口15进行封堵。驱动电机5安装在安装腔13内部，且驱动电机5输出端与封塞42连接，驱动电机5可带动封塞42在安装腔13内来回移动；这种结构可以打开封塞42。

27、使得水从注水口15流出，也可以对注水口15进行封堵。控制器6安装在安装腔13内部并与驱动电机5连接；检测供电组件7与控制器6连接，检测供电组件7用于对整个配水器供电，同时用于检测配水器的注水压力以及注水流量。0039如图3所示，套管1侧面对齐安装腔13的位置设有多个定位螺栓10，用于对驱动电机5和控制器6的位置进行定位，套管1顶端和底端均设有连接槽11，连接槽11用于安装上连接头2和下连接头3，注水流道14内侧靠近顶端的位置设有限位环141，安装腔13内侧面沿注说明书4/5 页7CN 220599785 U7水口15下方设有多个密封槽16，用于安装水嘴4，安装腔13和注水流道14底端之间设有通。

28、流孔17。0040如图4和图5所示，上连接头2底端设有第一转接环21，下连接头3顶端设有第二转接环31，第一转接环21和第二转接环31用于与套管1两端连接，下连接头3底端设有外接环32，外接环32用于与井下水管连接。0041如图6所示，导流柱41侧面由上到下均匀地设有多个密封圈411，密封圈411用于将导流柱41与安装腔13之间封堵。且导流柱41中部对称设有两个过水孔413，过水孔413是方便水流通过导流柱41。过水孔413的截面为三角形，导流柱41顶端设有凹口412，凹口412用于与封塞42连接，从而达到封堵导流柱41的目的。封塞42顶端设有安装接头421，安装接头421顶端设有安装槽422。

29、，用于与驱动电机5输出端连接，安装接头421侧面设有顶丝423，用于将封塞42稳定地固定在驱动电机5输出端，封塞42底端设有锥形封头424，锥形封头424用于插入凹口412内侧对导流柱41进行封堵。0042如图7所示，驱动电机5顶端设有连通插槽51，用于与控制器6连接，且驱动电机5输出端设有驱动杆52，驱动杆52底端设有插接块521，插接块521用于与封塞42连接。0043如图8所示，控制器6底端设有连通插头61，用于与连通插槽51连接，且控制器6顶端设有导线62，导线62端部设有插接头63，导线62配合插接头63是用于控制器6与检测供电组件7连接。0044如图9所示，检测供电组件7包括电池7。

30、1、流量计72和压力传感器73，电池71安装在安装腔13内侧顶部，流量计72和压力传感器73连通，且流量计72和压力传感器73安装在注水流道14内部，用于检测注水量和注水压力。电池71底端设有插接槽711，且电池71顶端设有转接头712，用于与安装腔13连接，转接头712顶端设有限位端板713，用于压紧在安装腔13顶端开口处，保证电池71稳定密封的安装，限位端板713上表面设有六角接头714，用于电池71的拆装；流量计72内侧设有连通托板721，连通托板721用于安装压力传感器73，流量计72顶部设有拆装接头722，用于流量计72的拆装，流量计72和电池71之间通过连通线723连接，用于保证流。

31、量计72和压力传感器73有电量供应。0045以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。说明书5/5 页8CN 220599785 U8图1说明书附图1/9 页9CN 220599785 U9图2说明书附图2/9 页10CN 220599785 U10图3说明书附图3/9 页11CN 220599785 U11图4说明书附图4/9 页12CN 220599785 U12图5说明书附图5/9 页13CN 220599785 U13图6说明书附图6/9 页14CN 220599785 U14图7说明书附图7/9 页15CN 220599785 U15图8说明书附图8/9 页16CN 220599785 U16图9说明书附图9/9 页17CN 220599785 U17。