CN105781507A - 一种油井自动注水控制器 - Google Patents

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于婷婷
冷留方
冷留福
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/20—Displacing by water
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0623—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the set value given to the control element

Abstract

本发明公开了一种油井自动注水控制器，包括单片机，其第一信号输入端与A/D转换器连接，其第二信号输入端与按扭板连接；所述单片机的第一信号输出端与D/A转换器连接，其第二信号输出端与液晶显示器连接，第三信号输出端与存储器连接；所述A/D转换器的第一信号输入端与压力变送器连接，第二信号输入端与电子流量计连接；所述D/A转换器的信号输入端与电压/电流芯片连接；本发明的控制器可根据供水压力和井口压力，及时调整注水阀门的开启量，按技术要求注水。如果有压力突变，则进行报警，这样就可以及时发现漏水、堵塞和冻井问题，减少损失，节约人力资源。

Description

一种油井自动注水控制器
技术领域
本发明涉及一种油井自动注水控制器。
背景技术
目前,石油开采过程中，需要注水驱油，注水量过大或过小都达不到驱油效果，影响石油产量。现在油田都用人工控制注水，即使控制人员很负责，也只是粗放型控制效果很差。人工记录现场数据繁琐而会有差错，不能快速发现漏水、堵塞和冻井问题。
发明内容
本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种油井自动注水控制器。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种油井自动注水控制器，包括单片机，其第一信号输入端与A/D转换器连接，其第二信号输入端与按扭板连接；所述单片机的第一信号输出端与D/A转换器连接，其第二信号输出端与液晶显示器连接，第三信号输出端与存储器连接；所述A/D转换器的第一信号输入端与压力变送器连接，第二信号输入端与电子流量计连接；所述D/A转换器的信号输入端与电压/电流芯片连接；
其中，所述按钮板用于设定注水流量、当前日期、报警压力和数据存储时间间隔，并通过单片机存储到存储器的参数区；
所述电子流量计根据注水流量大小输出4-20mA的第一恒流信号，该第一恒流信号通过第一采样电阻变成电压信号后，经过A/D转换器后变成数字信号送入单片机中，由单片机实时检测流量；
所述压力变送器根据井口压力大小输出4-20mA的第二恒流信号，该第二恒流信号通过第二采样电阻变成电压信号后，经过A/D转换器后变成数字信号送入单片机中，由单片机实时检测井口压力；
当单片机检测到注水流量信号后，与设定注水流量进行比较：
若工作注水流量大于设定注水流量，则减小送给D/A转换器的值，使得D/A转换器输出电压减小，进而电压/电流芯片输出的电流减小，控制电动阀门的开启度减小，注水流量减小，最终使注水流量等于设定注水流量；
若工作注水流量小于设定注水流量，则增大送给D/A转换器的值，使得D/A转换器输出电压增大，D/A转换器电压增大，电压/电流芯片输出的电流增大，控制电动阀门的开启度增大，注水流量增大，最终使注水流量等于设定注水流量；
其中，所述单片机的第三信号输入端还与时间芯片连接，所述单片机通过读取时间芯片设定的数据存储时间间隔，判断是否到存储时间，如果到了存储时间，所述单片机将压力、流量和时间信息存储到所述存储器的数据区。
本发明的有益效果：本发明的控制器可根据供水压力和井口压力，及时调整注水阀门的开启量，按技术要求注水。如果有压力突变，则进行报警，这样就可以及时发现漏水、堵塞和冻井问题，减少损失，节约人力资源。并且，本发明还可以自动记录实时流量、压力和时间信息，并可以通过USB接口将数据下载到电脑中。
附图说明
图1本发明的功能示意图。
具体实施方式
图1所示，公开了一种油井自动注水控制器，包括单片机5，其第一信号输入端与A/D转换器4连接，其第二信号输入端与按扭板2连接；所述单片机5的第一信号输出端与D/A转换器8连接，其第二信号输出端与液晶显示器6连接，第三信号输出端与存储器9连接；所述A/D转换器4的第一信号输入端与压力变送器1连接，第二信号输入端与电子流量计7连接；所述D/A转换器8的信号输入端与电压/电流芯片10连接。
其中，所述按钮板2用于设定注水流量、当前日期、报警压力和数据存储时间间隔，并通过单片机5存储到存储器9的参数区。待开机后，单片机5读取存储器9参数区的数据，并依据这些数据进行控制。
所述电子流量计7根据注水流量大小输出4-20mA的第一恒流信号，该第一恒流信号通过采样电阻变成电压信号后，经过A/D转换器4后变成数字信号送入单片机5中，由单片机5实时检测注水流量。
所述压力变送器1根据井口压力大小输出4-20mA的第二恒流信号，该第二恒流信号通过第二采样电阻变成电压信号后，经过A/D转换器4后变成数字信号送入单片机5中，由单片机5实时检测井口压力。
其中，单片机5通过计算两次压力采样的差值，将差值与压力报警值进行比较，就可得出漏水并报警。
单片机5如果检测到当前注水流量为零，则发出堵塞(或冻井)报警信号。
工作时，当单片机5检测到注水流量信号后，与设定注水流量进行比较，若工作注水流量大于设定注水流量，则减小送给D/A转换器8的值，使得D/A转换器8输出电压减小，电压/电流芯片10输出的电流减小，控制电动阀门的开启度减小，注水流量减小，最终使注水流量等于设定注水流量。
若工作注水流量小于设定注水流量，则增大送给D/A转换器8的值，使得D/A转换器8输出电压增大，D/A转换器8电压增大，电压/电流芯片10输出的电流增大，控制电动阀门的开启度增大，注水流量增大，最终使注水流量等于设定注水流量。
优选的方案中，所述单片机5的第三信号输入端还与时间芯片3连接，由单片机5读取时间芯片3值，并根据时间芯片3设定的数据存储时间间隔，判断是否到存储时间，如果到了存储时间，所述单片机将压力、流量和时间信息存储到所述存储器的数据区内，并可通过电脑的专用软件将这些数据下载到电脑中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种油井自动注水控制器，其特征在于，包括单片机，其第一信号输入端与A/D转换器连接，其第二信号输入端与按扭板连接；所述单片机的第一信号输出端与D/A转换器连接，其第二信号输出端与液晶显示器连接，第三信号输出端与存储器连接；所述A/D转换器的第一信号输入端与压力变送器连接，第二信号输入端与电子流量计连接；所述D/A转换器的信号输入端与电压/电流芯片连接；
其中，所述按钮板用于设定注水流量、当前日期、报警压力和数据存储时间间隔，并通过单片机存储到存储器的参数区；
所述电子流量计根据注水流量大小输出4-20mA的第一恒流信号，该第一恒流信号通过第一采样电阻变成电压信号后，经过A/D转换器后变成数字信号送入单片机中，由单片机实时检测流量；
所述压力变送器根据井口压力大小输出4-20mA的第二恒流信号，该第二恒流信号通过第二采样电阻变成电压信号后，经过A/D转换器后变成数字信号送入单片机中，由单片机实时检测井口压力；
当单片机检测到注水流量信号后，与设定注水流量进行比较：
若工作注水流量大于设定注水流量，则减小送给D/A转换器的值，使得D/A转换器输出电压减小，进而电压/电流芯片输出的电流减小，控制电动阀门的开启度减小，注水流量减小，最终使注水流量等于设定注水流量；
若工作注水流量小于设定注水流量，则增大送给D/A转换器的值，使得D/A转换器输出电压增大，D/A转换器电压增大，电压/电流芯片输出的电流增大，控制电动阀门的开启度增大，注水流量增大，最终使注水流量等于设定注水流量；
其中，所述单片机的第三信号输入端还与时间芯片连接，所述单片机通过读取时间芯片设定的数据存储时间间隔，判断是否到存储时间，如果到了存储时间，所述单片机将压力、流量和时间信息存储到所述存储器的数据区。
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