[發(fā)明專利]高壓注水井恒流控制裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110146081.2
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102278100A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 管會寧
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/20
• 分類號: E21B43/20;E21B36/04;G05B19/418
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

技術領域

本發(fā)明涉及油田注水井增壓注水技術領域，尤其涉及高壓注水井恒流控制裝置及方法。

背景技術

隨著油田開發(fā)的進一步深入，地層注水越來越引起管理人員的高度重視，能否保證平穩(wěn)高效注水已經(jīng)成為能否保持穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的根本因素。

現(xiàn)場注水泵的控制通常是通過管理人員給變頻器設定頻率，變頻器拖動電動轉動，流量的大小是由管理人員通過調(diào)節(jié)變頻器頻率的高低來實現(xiàn)的，完全被動地控制，注水量的多少完全依賴管理人員的手動調(diào)整，當生產(chǎn)環(huán)境和井底壓力發(fā)生變化時不能及時有效地調(diào)整和保護，對于變頻器的控制和參數(shù)的調(diào)整沒有可靠依據(jù)，對泵的運行狀態(tài)和生產(chǎn)效率不能有效地控制。生產(chǎn)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定大大增加了對管理人員的依賴程度，使得管理人員的勞動強度和安全風險不能有效降低。

為了避免生產(chǎn)數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，降低管理人員的勞動強度和安全風險，現(xiàn)有技術提出一種注水泵的控制技術，其采用變頻器加流量計控制的模式，管理人員人為給定變頻器一個運轉頻率值，運行中流量是由流量計來自動調(diào)節(jié)，但是，實際應用中如遇到井底壓力和水源壓力變化，以及流量計本身一些問題時，變頻器是無法正常控制電機的轉速來控制泵的出口流量的，這樣會造成注水量誤差增大、同時也給生產(chǎn)設備和管理人員人身安全帶來風險。把控制權交給流量計，在井底壓力下降時流量計需要關小通徑，這時會造成變頻器做過多的無用功使效率降低浪費電能，泵出口壓力增大；如果井底壓力升高，這時流量計會完全開大閘口，由于變頻器頻率固定，流量跟不上，會出現(xiàn)欠注或注不進的情況。這幾種情況都可能造成泵體燒毀和管理人員人身傷害等生產(chǎn)事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種高壓注水井恒流控制裝置，用以降低管理人員的勞動強度和安全風險，該裝置包括：

依次連接的變頻器1、電機2、注水泵3和流量計4；與流量計4連接的遠程傳送裝置5和數(shù)顯儀表7；與遠程傳送裝置5連接的監(jiān)控裝置6；與數(shù)顯儀表7連接的電加熱裝置8；流量計4和數(shù)顯儀表7還與變頻器1連接；

變頻器1接收啟動信號后拖動電機2工作，電機2帶動注水泵3進行增壓輸出；流量計4對注水泵3的輸出流量進行測量，輸出流量信號至變頻器1、遠程傳送裝置5及數(shù)顯儀表7；變頻器1根據(jù)接收的流量信號和流量設定值自動調(diào)整輸出頻率，控制電機2增加或降低轉速，以改變注水泵3的輸出流量，控制瞬時流量在設定范圍內(nèi)，以恒流量輸出；遠程傳送裝置5將接收的流量信號傳送給監(jiān)控裝置6，監(jiān)控裝置6根據(jù)接收的流量信號顯示注水泵3的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，以供生產(chǎn)用戶實時查看；數(shù)顯儀表7將接收的流量信號傳送給電加熱裝置8，電加熱裝置8根據(jù)接收的流量信號確定生產(chǎn)工作環(huán)境和運行狀態(tài)，并根據(jù)確定的生產(chǎn)工作環(huán)境和運行狀態(tài)自動投入或退出運行。

本發(fā)明實施例還提供一種高壓注水井恒流控制方法，用以降低管理人員的勞動強度和安全風險，該方法包括：

變頻器1接收啟動信號后拖動電機2工作，電機2帶動注水泵3進行增壓輸出；流量計4對注水泵3的輸出流量進行測量，輸出流量信號至變頻器1、遠程傳送裝置5及數(shù)顯儀表7；變頻器1根據(jù)接收的流量信號和流量設定值自動調(diào)整輸出頻率，控制電機2增加或降低轉速，以改變注水泵3的輸出流量，控制瞬時流量在設定范圍內(nèi)，以恒流量輸出；遠程傳送裝置5將接收的流量信號傳送給監(jiān)控裝置6，監(jiān)控裝置6根據(jù)接收的流量信號顯示注水泵3的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，以供生產(chǎn)用戶實時查看；數(shù)顯儀表7將接收的流量信號傳送給電加熱裝置8，電加熱裝置8根據(jù)接收的流量信號確定生產(chǎn)工作環(huán)境和運行狀態(tài)，并根據(jù)確定的生產(chǎn)工作環(huán)境和運行狀態(tài)自動投入或退出運行。

本發(fā)明實施例的高壓注水井恒流控制裝置和方法調(diào)試靈活方便，可實現(xiàn)多方位多層次多樣化的智能控制，常壓泵、增壓注水泵都可以利用該高壓注水井恒流控制裝置來降低生產(chǎn)成本和管理人員的勞動強度，充分發(fā)揮自動控制系統(tǒng)節(jié)能減排的重要作用。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例中高壓注水井恒流控制裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1所示，本發(fā)明實施例中的高壓注水井恒流控制裝置包括：