CN102787832A

CN102787832A - 智能调剖注入系统

Info

Publication number: CN102787832A
Application number: CN2012103074436A
Authority: CN
Inventors: 张维友; 刘振宙
Original assignee: DEZHOU HUAHAI PETROLEUM MACHINERY Co Ltd
Current assignee: DEZHOU HUAHAI PETROLEUM MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2012-11-21

Abstract

本发明涉及一种用于油田往油层注入溶液的智能调剖注入系统，特别适用于油田为调整油层吸水剖面的调剖注入作业。由溶液搅拌罐（51）、上料房（32）、控制房（40）、液压调剖注入泵（41）构成。溶液搅拌罐（51）前端安装出浆管汇（47），顶部安装进浆管汇（7）及搅拌器（3）。上料区（30）内有高压来水管汇（52）、交联剂添加总成（27）、粉料输送装置（31）及上料控制柜（28）。各个管汇中的均安装的电动阀门。通过信号传输电缆（50）及电缆（49）与各个控制柜、电动阀、传感器连接.采用PLC控制的方式，采集各个单元的控制信号及发送指令。整套系统的物料的配比、数据的检测与记录采用自动化控制，实现调剖注入自动化控制，降低工人劳动强度，改善员工的工作环境，提高工作效率，大大降低了调剖作业的成本，保证了调剖工艺的正确实施。

Description

智能调剖注入系统

技术领域

本发明涉及一种用于油田往油层注入溶液的智能调剖注入系统，特别适用于油田为调整油层吸水剖面的调剖注入作业。

背景技术

在油田调剖注入作业时，需要将多种粉状、颗粒状、液体的物料在水中进行充分均匀的混合及溶解，然后使用大功率的注入泵将溶液挤入地层内。这些作业的施工工艺往往要求注入大量的甚至上万方的混合溶液，作业周期长，工艺要求严格。现在各油田的调剖作业所采用的装置比较落后。注入设备的排量随着工期的进行需要及时的调整，目前都采用人工检测及调整，不及时、不准确。大量的溶液的配比需要多个溶液罐交替的作业，需要大量的人力操作。上百吨的物料靠人工搬运添加，计量不便、不准确。受到人为因素的约束比较大，工人的劳动强度大，现场的管理难度大，配料和注入的数据不准确，调剖注入工艺措施的效果很难保证，造成了大量的经济损失。

发明内容

为了克服现有技术的不足、提高施工质量、减少作业施工的工作量和减轻工人的劳动强度，本发明提供一种智能调剖注入系统。

1. 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由溶液搅拌罐（51）、上料房

（32）、控制房（40）、液压调剖注入泵（41）构成。溶液搅拌罐（51）由隔板（6）分为1#罐（2）、2#罐（11），前端安装出浆管汇（47），顶部安装进浆管汇（7）及搅拌器（3），后端安装搅拌罐控制柜（12），前后端各有一个液位传感器（1）。上料房（32）分为上料区（30）、储料区（33），上料区（30）内有高压来水管汇（52）、交联剂添加总成（27）、粉料输送装置（31）及上料控制柜（28）。液压调剖注入泵（41）为主注入设备，泵的进浆处安装注入电磁流量计（45），出口安装压力传感器（44）。各个管汇中均安装电动阀门。控制房分为电缆间（39）、配电间（38）、控制间（35）、工具间（34），配电间（38）内放置中央控制柜（37），控制间放置控制终端（36），中央控制柜（37）通过信号传输电缆（50）及电缆（49）与各个控制柜、电动阀、传感器连接。中央控制柜（37）、上料控制柜（28）、搅拌罐控制柜（12）及注入泵控制柜（48）内都安装有PLC模块，与控制终端（36）连接，由控制终端（36）采集各个单元的控制信号及发送指令。

本发明的有益效果是：智能调剖注入系统可以实现自动加料加水，控制水与聚合物、交联剂的加入比例，得到最佳的混合溶液，使注入时间、搅拌时间、每个阀的开关时间、调剖注入泵的电机转速、输出液体的压力和流量达到最优解，工人可以在控制间内完成注入压力、注入流量、累计注入量、搅拌罐液位等数据的统计，完全替代了原始的人力劳动，整套系统的物料的配比、数据的检测与记录采用自动化控制，实现调剖注入自动化控制，降低了工人的劳动强度，改善了员工的工作环境，提高了工作效率，大大降低了调剖作业的成本，保证了调剖工艺的正确实施。

附图说明

附图是本发明结构示意图

图中 1-液位传感器、2-1#罐、3-搅拌器、4-混合头、5-电动球阀、6-隔板、7-进浆管汇、8-交联剂入口、9-交联剂添加胶管、10-高压水胶管、11-2#罐、12-搅拌罐控制柜、13-高压水管线、14-高压水接头一、15-高压三通、16-高压球阀二、 17-交联剂罐、18-高压球阀一、19-调压阀、20-来水电磁流量计、21-高压水接头二、22-粉料添加胶管、23-来水接头、24-截止阀、25-管道泵、26-单向阀、27-交联剂添加总成、28-上料控制柜、29-交联剂电动球阀、30-上料区、31-粉料输送装置、32-上料房、33-储料区、34-工具间、35-控制间、36-控制终端、37-中央控制柜、38-配电间、39-电缆间、40-控制房、41-液压调剖注入泵、42-入井管线、43-出浆口、44-压力传感器、45-注入电磁流量计、46-电动蝶阀、47-出浆管汇、48-注入泵控制柜、49-电缆、50-信号传输电缆、51-溶液搅拌罐、52-高压来水管汇

具体实施方式

如图所示：上料区（30）内高压来水管汇（52）内设置有高压水接头一（14）、高压球阀一（18）、调压阀（19）、来水电磁流量计（20）、高压水接头二（21）、高压三通（15）、高压球阀二（16）。高压水接头一（14）接管网的高压来水管线（13）。高压球阀一（18）为本套系统的来水主控开关。调压阀（19）用来调节来水的压力。高压水接头二（21）通过高压水胶管（10）与溶液搅拌罐（51）连接。交联剂添加总成（27）中的交联剂罐（17）用来存储交联剂溶液，截止阀（24）、单向阀（26）控制溶液管线的开启及流行，使用管道泵（25）将交联剂罐（17）内的溶液经交联剂添加胶管（9）注入到溶液搅拌罐（51）内，两台交联剂电动球阀（29）用来选择控制溶液注入到1#罐（2）或2#罐（11）内。粉料输送装置（31）由一个方形料箱及螺杆输送器组成，通过粉料添加胶管（22）与溶液搅拌罐（51）连接。

溶液搅拌罐（51）中间有一道隔板（6）将整个罐分为1#罐（1）和2#罐（11），两个罐上分别安装有一台搅拌器（3）用来使罐内的各种物料充分均匀的混合，还分别安装由液位传感器（1）用来监测罐内的液位高度。罐顶的中间位置安装有进浆管汇（7），管汇内设置有来水接头（23）、电动球阀（5）、混合头（4）、交联剂入口（8）组成。来水接头（23）经高压水胶管（10）与上料房（32）内的高压来水管汇（52）连接。通过控制电动球阀（5）选择高压来水进入其中一个混合头（4）。高压来水经过混合头（4）时会在其内部形成射流负压，通过粉料添加胶管（22）将粉料输送装置（31）输出的粉料吸到进浆管汇（7）内与高压来水均匀混合后进入到溶液搅拌罐（51）内。溶液搅拌罐（51）的前端安装出浆管汇（47），设置有两台电动蝶阀（46），分配控制1#罐（2）和2#罐（11）的出浆选择。

液压调剖注入泵（41）与溶液搅拌罐（51）的出浆管汇（7）连接，并且安装一台注入电磁流量计（45）。出浆口（43）与入井管线（42）连接，其上安装压力传感器（44）。

控制房（40）的配电间（38）内放置中央控制柜（37），控制间（35）内放置控制终端（36）。本系统内共有中央控制柜（37）、上料控制柜（28）、搅拌罐控制柜（12）及注入泵控制柜（48）四台控制柜，通过电缆（49）及信号传输电缆（50）与各电动单元及传感器连接。整套系统通过上料控制柜（28）、搅拌罐控制柜（12）及注入泵控制柜（48）内安装的PLC模块接收与传递各传感器及电动装置的反馈的模拟量，传达到中央控制柜（37）内的主模块进行数据分析，并且根据控制终端（36）上通过智能控制程序输入的工艺要求对各个执行部位的电动阀发出指令。系统的运行只需要在控制终端（36）上输入施工需求的总注入量、各阶段的溶液浓度、各阶段溶液的注入速度，系统即可根据管网来水的流速，计算出每罐注满的时间，及加料速度，并且通过调整中央控制柜（37）内的送料变频器控制粉料输送装置的加料速度和时间，而且可以随时根据现场工况进行调整，保证了每罐溶液都符合施工工艺的要求。通过1#罐（2）和2#罐（11）各自安装的液位传感器（1），及时的分析各罐内的状态，并且送出指令控制搅拌器（3）的启停，控制进浆管汇（7）和出浆管汇（47）内设置的电动阀门进行两个罐的交替加料及作业。通过液压调剖注入泵(41)上安装的注入电磁流量计(45)和压力传感器(44)适时的调整中央控制柜(37)内的主变频器，从而控制泵注的速度和压力。整个流程的进行完全摆脱了人力的操作，避免了人为的干扰，实现了调剖注入作业的自动化控制，降低了工人劳动强度，改善了员工的工作环境，提高了工作效率，大大降低了调剖作业的成本，保证了调剖工艺的正确实施。[0014]

Claims

1.一种智能调剖注入系统，由溶液搅拌罐（51）、上料房（32）、控制房（40）、液压调剖注入泵（41）构成，其特征为：溶液搅拌罐（51）由隔板（6）分为1#罐（2）、2#罐（11），前端安装出浆管汇（47），顶部安装进浆管汇（7）及搅拌器（3），后端安装搅拌罐控制柜（12），前后端各有一个液位传感器（1）,上料房（32）分为上料区（30）、储料区（33），上料区（30）内有高压来水管汇（52）、交联剂添加总成（27）、粉料输送装置（31）及上料控制柜（28），液压调剖注入泵（41）安装注入电磁流量计（45），出口安装压力传感器（44）,控制房划分为电缆间（39）、配电间（38）、控制间（35）、工具间（34），配电间（38）内放置中央控制柜（37），控制间放置控制终端（36）。

2.根据权利要求1所述的一种智能调剖注入系统，其特征为：中央控制柜（37）通过信号传输电缆（50）及电缆（49）与各个控制柜、电动阀、传感器连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能调剖注入系统，其特征为：中央控制柜（37）、上料控制柜（28）、搅拌罐控制柜（12）及注入泵控制柜（48）内都安装有PLC模块，与控制终端（36）连接，由控制终端（36）采集各个单元的控制信号及发送指令。