CN104612638A - 一种用于油井防垢的自动加药方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于油井防垢的自动加药方法及系统。能解决传统的加药装置存在单井加药工作量大、受天气及井场条件影响大，时率保证困难、配套设备多，维护工作量大、成本高且工人劳动强度大的问题。该系统包括计量间中存储防垢剂的储药罐；还包括将计量间存储的防垢剂投出至投药通道的柱塞泵；打开或关闭投药通道的计量间电动阀；采集井口的电导率信息的药剂检测装置；将采集的电导率与水的电导率进行比较，进而判断井口处的投药通道中是否投入有防垢剂的控制器；根据控制器判断的结果开启或关闭井口处的投药通道的井口电动阀。效率高、投入劳动量小且自动化智能化。
Description
技术领域
本发明属于石油开发技术领域，涉及一种油井防垢加药装置，具体是一种用于油井防垢的自动加药方法及系统。
背景技术
目前油田三元复合驱油技术中，油井防垢工艺主要采用井口液体加药装置，该装置主要由加药泵、储药罐、控制箱、压力表、电热带、加热棒等组成，原理为加药装置内设置储药罐及加药管线，通过加药泵将防垢剂加注到油井油套环空中，加药泵排量根据单井产液量确定的加药浓度设定，实现防垢剂的定量注入，但该传统的加药装置存在单井加药工作量大、受天气及井场条件影响大，时率保证困难、配套设备多，维护工作量大、成本高且工人劳动强度大等问题，在一定程度上影响了防垢剂防垢效果。
发明内容
为解决传统的加药装置存在单井加药工作量大、受天气及井场条件影响大，时率保证困难、配套设备多，维护工作量大、成本高且工人劳动强度大的问题，本发明提出了一种能够实现自行检测和启停加药的自动加药方法及与该方法对应的自动加药系统，其具体技术方案如下：
一种用于油井防垢的自动加药方法，包括以下步骤：
步骤一：将防垢剂存储在计量间；
步骤二：将计量间存储的防垢剂投出至投药通道；
步骤三：打开或关闭投药通道；
步骤四：采集井口的电导率信息；
步骤五：将步骤四中采集的电导率与水的电导率进行比较，判断井口处的投药通道中是否投入有防垢剂；
步骤六：根据步骤五的判断结构决定开启或关闭井口处的投药通道；
其中：采集的电导率大于水的电导率时开启井口处的投药通道，采集的电导率等于水的电导率时关闭井口处的投药通道。
一种用于油井防垢的自动加药系统，包括计量间中存储防垢剂的储药罐；
还包括将计量间存储的防垢剂投出至投药通道的柱塞泵；
打开或关闭投药通道的计量间电动阀；
采集井口的电导率信息的药剂检测装置；
将采集的电导率与水的电导率进行比较，进而判断井口处的投药通道中是否投入有防垢剂的控制器；
根据控制器判断的结果开启或关闭井口处的投药通道的井口电动阀；
其中，当药剂检测装置采集的电导率大于水的电导率时，控制器控制井口电动阀开启井口处的投药通道；当药剂检测装置采集的电导率等于水的电导率时，控制器控制井口电动阀关闭井口处的投药通道。
所述柱塞泵及计量间电动阀分别与控制器连接。
所述药剂检测装置包括电导率传感器。
所述控制器包括比较器及时钟模块。
本发明的有益效果：利用水的电导率的变化，来得知井口是否有药剂投入，进而打开或关闭井口处的药剂通道；通过柱塞泵对井口进行自动加药，计量间电动阀将投药通道开启后，药剂随掺水管道流至井口处，井口处的药剂检测装置检测到其电导率大于水的电导率，从而给控制器发送一个电脉冲信号，控制器控制井口电动阀开启井口处的投药通道，药剂进入油井油套环空，当计量间电动阀关闭计量间投药通道时，药剂不在掺水，使得井口处的药剂检测装置检测到的电导率是水的电导率，进而使控制器接收到该信号后，控制井口电动阀关闭井口处的投药通道，结束一个投药流程；在控制器中设置时钟模块，可以实现定时投药的目的；效率高、投入劳动量小且自动化智能化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工作流程示意图。
图中：1-储药罐，2-柱塞泵，3-计量间电动阀，4-药剂检测装置，5-控制器，6-井口电动阀。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合图1及图2对本发明作出进一步的说明：
实施例1：一种用于油井防垢的自动加药方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤一：将防垢剂存储在计量间，以便于随时使用；
步骤二：将计量间存储的防垢剂投出至投药通道，从而通过投药通道流至井口处，进而进入油管；
步骤三：打开或关闭投药通道，打开投药通道后，防垢剂进入投药通道流至井口处，关闭投药通道使药剂不会流至井口处，避免浪费；
步骤四：采集井口的电导率信息，及采集井口处投药通道中液体电导率的信息；
步骤五：将步骤四中采集的电导率与水的电导率进行比较，从而判断井口处的投药通道中是否投入有防垢剂；
步骤六：根据步骤五的判断结果决定开启或关闭井口处的投药通道；
其中：采集的电导率大于水的电导率时开启井口处的投药通道，采集的电导率等于水的电导率时关闭井口处的投药通道；
根据实验得知，投药掺水浓度至20%时，其电导率是水电导率的三倍，因此，为了避免浪费和有效的达到防垢效果，在实践过程中设定具体值，当采集的电导率大于该值时，关闭井口通道，也可以采用井口把电导率转换为导电电流，井口实时检测，此外，根据实际摸索，导电电流高于20分钟的平均值0.8mA开启井口通道，当导电电流恢复到平均值关闭通道，也就是说可以将即时的导电电流与20分钟前的导电电流进行比较，进而判断开关通道；同时，为了更加准确的控制，设定当采集的电导率数据与水电导率相接近时或是水电导率1.5倍时又或者是小于20分钟前的导电电流时，关闭井口处的投药通道。
实施例2：与上述方法对应的一种用于油井防垢的自动加药系统，该系统包括计量间中存储防垢剂的储药罐1；
还包括将计量间存储的防垢剂投出至投药通道的柱塞泵2，为防垢剂提供动力；
打开或关闭投药通道的计量间电动阀3；
采集井口的电导率信息的药剂检测装置4，通过电导率判断是否投药；
将采集的电导率与水的电导率进行比较，进而判断井口处的投药通道中是否投入有防垢剂的控制器5；
根据控制器5判断的结果开启或关闭井口处的投药通道的井口电动阀6；
其中，当药剂检测装置4采集的电导率大于水的电导率时，控制器5控制井口电动阀6开启井口处的投药通道；当药剂检测装置4采集的电导率等于水的电导率时，控制器5控制井口电动阀6关闭井口处的投药通道；同理，在实践过程中设定，当采集的电导率是水电导率的三倍时，开启井口处的投药通道；同时，为了更加准确的控制，设定当采集的电导率数据与水电导率相接近时或是水电导率1.5倍时，关闭井口处的投药通道。
实施例3：进一步的，为了更好的减轻劳动力和提高自动控制，所述柱塞泵2及计量间电动阀3分别与控制器5连接，这使得工作人员可以通过控制器5控制开启或关闭柱塞泵2以及控制打开或关闭计量间电动阀3。
实施例4：进一步的，所述药剂检测装置4包括电导率传感器。
实施例5：为了提高装置的自动化控制效果，所述控制器5包括比较器及时钟模块，通过在控制器5中设时钟模块，可以在一天中的固定时间进行加药，即当时钟模块到达预设投药时间时，发送给控制器5信号，控制器5控制柱塞泵2运行，进行投药，同时控制器5控制计量间电动阀3打开，药剂随通道流至井口处，药剂检测装置4检测到后，控制器5控制井口电动阀6打开，随后时钟模块到达该此投药的结束时间时，发送给控制器5信号，控制器5控制柱塞泵2停止，同时控制计量间电动阀3关闭，药剂检测装置4检测到电导率是水的电导率，控制器5控制井口电动阀关闭，结束本次投药；全天都要均可实现全自动化智能化，极其有效的降低了工作人员的劳动强度，只需巡井查验即可。
实施例6：为了便于实践，在此给出一种实践方案，具体是包括计量间加药部分及井口加药部分，计量间加药部分包括储药罐1、与储药罐1出药端连接的柱塞泵2、连接在柱塞泵2出药端管道上的计量间截止阀和计量间单流阀，该计量间截止阀采用手动机械阀门，以便于在维修、机器故障或特殊情况时关闭，计量间单流阀为防止水回流导致掺水进入储药罐问题的发生，柱塞泵2与控制柜连接，该控制柜属于目前油田常用的综合控制柜，包括电器控制柜、变频控制柜、RTU控制柜，可以使用现有综合控制柜代替控制器5，也可以加入控制器5或比较器和时钟模块；井口加药部分包括井口截止阀、井口单流阀及电控箱，井口截止阀也采用手动式机械阀门，电控箱是目前油田现有设备，具有为设备提供电力以及数据回传的功能，因此其与计量间的综合控制柜通过有线或无线的方式连接；此外，在柱塞泵2出药端连接计量间电动阀3，井口加药部分连接井口电动阀6及药剂检测装置4，随通道中液体流向，药剂检测装置4应连接在井口电动阀6前段；
其中，柱塞泵2、计量间电动阀3、药剂检测装置及井口电动阀6分别与综合控制柜或电控箱连接，即与控制器连接；此外在该控制器上还分别连接计量间流量计和井口流量计，并分别设在计量间投药通道和井口投药通道中，以便于对各投药通道中的流量数据进行采集和监控，同时也可以根据每次投药过程中的流量数据，来启动投药，即设定每次投药过程的流量为X，当时钟模块到达预定时间开始投药后，流量计进行采集流量数据，当流量数据到达X时，控制器控制停止投药，使得投药更加智能，每次投药量更加精确。
值得一提的是，对于计量间加药部分和井口检测部分可以分开设置，即井口检测部分单独连接井口控制器，并单独采集井口的电导率信息，判断打开或关闭通道，计量间也可以通过存放固定量的药剂，不使用时钟模块来进行时间的设定，通过药剂的量来进行设定，也就是说，当药剂全部投入后，便关闭了投药通道，同时也省去了计量间流量计等设备。
有益效果：效率高、投入劳动量小且自动化智能化；有效的解决了传统的加药装置存在单井加药工作量大、受天气及井场条件影响大，时率保证困难、配套设备多，维护工作量大、成本高且工人劳动强度大的问题。
Claims (5)
1.一种用于油井防垢的自动加药方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将防垢剂存储在计量间；
步骤二：将计量间存储的防垢剂投出至投药通道；
步骤三：打开或关闭投药通道；
步骤四：采集井口的电导率信息；
步骤五：将步骤四中采集的电导率与水的电导率进行比较，判断井口处的投药通道中是否投入有防垢剂；
步骤六：根据步骤五的判断结果决定开启或关闭井口处的投药通道；
其中：采集的电导率大于水的电导率时开启井口处的投药通道，采集的电导率等于水的电导率时关闭井口处的投药通道。
2. 一种用于油井防垢的自动加药系统，包括计量间中存储防垢剂的储药罐（1）；其特征在于：
还包括将计量间存储的防垢剂投出至投药通道的柱塞泵（2）；
打开或关闭投药通道的计量间电动阀（3）；
采集井口的电导率信息的药剂检测装置（4）；
将采集的电导率与水的电导率进行比较，进而判断井口处的投药通道中是否投入有防垢剂的控制器（5）；
根据控制器（5）判断的结果开启或关闭井口处的投药通道的井口电动阀（6）；
其中，当药剂检测装置（4）采集的电导率大于水的电导率时，控制器（5）控制井口电动阀（6）开启井口处的投药通道；当药剂检测装置（4）采集的电导率等于水的电导率时，控制器（5）控制井口电动阀（6）关闭井口处的投药通道。
3. 如权利要求2所述的一种用于油井防垢的自动加药系统，其特征在于：所述柱塞泵（2）及计量间电动阀（3）分别与控制器（5）连接。
4. 如权利要求2所述的一种用于油井防垢的自动加药系统，其特征在于：所述药剂检测装置（4）包括电导率传感器。
5. 如权利要求2或3任一项所述的一种用于油井防垢的自动加药系统，其特征在于：所述控制器（5）包括比较器及时钟模块。
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