[發明專利]水罐上水自動控制及振蕩防凍裝置及方法

在審

• 申請號: 201911423455.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113123768A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 陳軍;肖剛;張乃峰;陳超;咸朝軍;武八鎖;劉建;趙磊;劉沖;趙汝燕;王洪術
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司注汽技術服務中心
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;G05D27/02
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發明提供一種水罐上水自動控制及振蕩防凍裝置及方法，該水罐上水自動控制及振蕩防凍裝置包括PLC控制系統、電動調節閥、電子液位計和控制電路，該電子液位計連接于該PLC控制系統，測量水罐液位，并將測量的液位信號傳輸給該PLC控制系統，該控制電路連接在PLC控制信號與該電動調節閥之間，將該PLC控制系統發出的控制該電動調節閥工作狀態的閥門開度信號傳輸給該電動調節閥，該電動調節閥執行接收到的閥門開度信號，打開一定的閥門開度。該水罐上水自動控制及振蕩防凍裝置及方法適用于水罐上水的自動控制及需要冬季地面管線防凍的場合，具有控制準確、防凍效果好，易于搬遷運輸，自動化程度高，易于操作等諸多優勢。

技術領域

本發明涉及油田開發技術領域，特別是涉及到一種水罐上水自動控制及振蕩防凍裝置及方法。

背景技術

稠油熱采是一種成熟的油田采油工藝，其中油田注汽鍋爐是稠油熱采的關鍵設備，注汽鍋爐往往配套一系列附屬設施用于保證注汽鍋爐的連續生產。活動注汽鍋爐由于需要經常搬遷到不同的井場注汽，供水管線勢必要從地面鋪設可拆卸管線連接到固定水網。這樣該段管線無法用深埋地下保溫。

水罐作為注汽鍋爐用水的儲存罐，必須時刻保證在一個合理的液位以保證生產的連續。以往水罐的上水液位控制主要利用液位計和手動閥人工控制。冬季生產為了供水管線不因上凍導致管線全部結冰使供水中斷，采用中間使用消防用水龍帶這樣軟性管線，人工巡檢時用腳踩感受是否有冰碴的方式感性判斷，如果發現有冰就將水管線斷開將冰沖出后再連接恢復正常使用。主要存在以下難題：

一、人工巡檢受巡檢強度限制，特殊情況下無法及時發現水量變動導致的水罐液位高低的快速變動，會導致水從水罐流出或者水罐液位較低的情況。

二、冬季使用過程中，因只能被動發現水管線內結冰后再進行后續處理，導致大量水資源被浪費。

三、職工巡檢強度大，發現管線凍后處理步驟勞動強度大。

在申請號：200920262922.4的中國專利申請中，公開了一種管路低溫防凍控制器,該控制器包括:主控單元,用于接收數據、處理所接收的數據、發送控制信息；整流濾波單元,對輸入的電源進行整流及濾波,并為其它電路提供穩定的電源；控制單元,用于接收主控單元所發出的控制信號,并控制管路中的加熱元件或回水泵工作；其中,主控單元與整流濾波電路單元及控制單元電氣連接。該專利主要用于解決管道系統的加熱元件原來控制簡單的問題，提供一種控制器，其仍需要加熱元件來提供能量，需要管道系統本身具有加熱元件，適用范圍受限。

在申請號：201210114907.1的中國專利申請中，公開了一種露天管道電渦流防凍系統，包括有：直流電源(1)；通斷控制開關(2)；諧振電路(3)；功率晶閘管(4)；感應加熱線圈(5)；導磁管壁(6)；防水保溫層(7)；液體溫度傳感檢測電路(8)；所述的感應加熱線圈(5)為密繞的銅質線圈，該線圈在涂裝防水層后固定于呈圓筒形的導磁管壁(6)的側壁上；所述的導磁管壁(6)在固定好防水保溫層(7)后，正向對著液體流動方向；所述的溫度傳感檢測電路(7)由適合水下作業的高精度水溫傳感器、A/D轉換電路及單片構成，當水溫低于開始溫度時，單片機發出指令使智能通斷開關(2)閉合，振蕩電路(3)開始工作，所發出的交變電磁場在渦流加熱體(6)上感生出渦流對周圍水體進行加熱；當水溫等于結束溫度時，單片機發出指令使智能通斷開關(2)打開，振蕩電路(3)停止工作；所述的諧振電路(3)在通斷控制開關(2)閉合后，兩路對稱的電路同時向功率晶閘管(4)的基極饋電，由于反并聯的快速回復二極管D1與D2的作用，功率晶閘管(4)的集電極所在電路實現交替導通，輸出正弦波的全波形。該專利需要導磁管壁這一必要條件，如果管道(管網)本身為鐵質材料，可以以管道(管網)壁為導磁管壁，如果管道本身不是鐵質材料，需要加裝呈圓筒形高導磁體，其上密繞感應加熱線圈作為導磁管壁，這樣就大大增加了投資成本，降低了使用范圍。

為此我們發明了一種新的水罐上水自動控制及振蕩防凍裝置及方法，解決了以上技術問題。

發明內容