CN107152270A - 一种全自动回注水（添加剂）系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全自动回注水（添加剂）系统及其使用方法，采用高压泵回注煤层水的方式，将煤层气井产出的水经过沉淀回注到气井中，或适当补充清水注入煤层气井中；采用的技术方案为：回水管一端连接煤层气井排水管，另一端与储水罐的进水端连通，所述注水管的一端与储水罐的出水端连通，另一端连接到煤层气井注水口，为煤层气井注水，控制箱设置在注水管上，用于控制整个水循环过程；控制箱的中的计量泵为高压泵，计量泵设置在注水管上，水位控制模块和远程控制模块均与计量泵电连接，用于控制计量泵的工作，水位控制模块通过三根电极插入到储水罐内，确保计量泵在储水罐的水位位于上限电极和下限电极之间工作。
Description
技术领域
本发明一种全自动回注水（添加剂）系统及其使用方法，属于煤层气井开发技术领域。
背景技术
我国很多煤层气井所在的区域煤层松软，煤粉含量高，排采过程中排出水中含有大量煤粉，而且随着煤层气井排采的连续进行，煤层气井产水量降低，产出水中煤粉含量比例不断增大，形成粘稠状煤泥浆，所造成的后果：
1、使煤层气井整筒泵的固定凡尔和游动凡尔堵塞，导致泵效降低或不出水；
2、使螺杆泵转子阻力增加，导致螺杆泵电流增大、卡泵，或导致螺杆泵橡胶磨损，泵效降低；
3、大量煤粉沉积在煤层气井孔底，煤泥浆黏度高、密度大，难以排出，堵塞产气通道，甚至可能重新进入煤层，严重影响煤层气井产量；
4、频繁修井不仅造成成本增加，而且严重影响煤层气井的连续排采，造成气井产量降低和不可挽回的损失。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种全自动回注水（添加剂）系统及其使用方法，采用高压泵回注煤层水的方式，将煤层气井产出的水经过沉淀回注到气井中，或适当补充清水注入煤层气井中，很好地解决了上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种全自动回注水（添加剂）系统，包括回水管、注水管、储水罐和控制箱，所述回水管一端连接煤层气井排水管，另一端与储水罐的进水端连通，所述注水管的一端与储水罐的出水端连通，另一端连接到煤层气井注水口，为煤层气井注水，所述控制箱设置在注水管上，用于控制整个水循环过程；
所述控制箱的结构为：包括计量泵、水位控制模块和远程控制模块，所述计量泵为高压泵，所述计量泵设置在注水管上，所述水位控制模块和远程控制模块均与计量泵电连接，用于控制计量泵的工作，所述水位控制模块通过三根电极插入到储水罐内，三根所述电极分别为上限电极、下限电极和公共电极，所述上限电极、下限电极和公共电极在储水罐内依次从上到下设置，所述上限电极用于监测储水罐的最高水位，所述下限电极用于监测储水罐的最低水位，所述公共电极与上限电极和下限电极配合形成电流回路。
所述储水罐的结构为：包括罐体和隔板，所述罐体的内部竖直设置有隔板，所述隔板将罐体内部分隔成沉淀过滤池和供水池，所述沉淀过滤池和供水池在隔板的上方连通，所述沉淀过滤池的上部与回水管的出水端连通，所述沉淀过滤池侧壁上设置有溢流口和第一排污阀，所述第一排污阀位于沉淀过滤池底部，所述溢流口位于回水管出水端和隔板上端面之间，所述供水池的底部设置有第二排污阀，所述注水管的进水端位于第二排污阀和下限电极之间，所述上限电极位于隔板上端面下方。
所述储水罐和控制箱之间的注水管上设置有Y型过滤器。
所述回水管和注水管上均设置有水量计量表。
所述注水管上设置有安全阀。
本发明一种全自动回注水（添加剂）系统的使用方法，启动高压的计量泵将供水池内的水注入煤层气井，稀释了煤泥水，并将煤层气井产出的水经过沉淀过滤池回注到煤层气井中，同时通过水位控制模块根据供水池内水位高度控制计量泵进行工作。
在计量泵安装远程控制模块，能远程掌控计量泵的工作情况。
所述水位控制模块通过依次从上到下设置在储水罐内的上限电极、下限电极和公共电极，控制计量泵工作，确保计量泵在储水罐的水位位于上限电极和下限电极之间工作。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明的注入水稀释了煤泥水，降低了煤层气井产出水中煤粉的比例，增加了水的流动性，有利于煤粉携带出气井，提高气井产气量。
2、本发明大大降低了煤粉堵塞整筒泵固定凡尔和游动凡尔的几率，减少了煤粉对螺杆泵的磨损，提高了泵效。
3、本发明减少了修井次数，降低了成本，气井能够连续运行，提高其井煤层气产量。
4、本发明注入采用高压泵，不受煤层气井井口压力的影响，不需要在井中增加注入管线，施工简单，管理可靠，并可以根据煤层气井井口压力和水量的不同，选择不同的注入设备（泵）型号。
5、本发明注入可以添加适当的添加剂，提高煤粉携出率。
6、本发明停电后自动停机，注入水不会无控制地流入井中，并可以实现远程监测和远程控制，操作方便。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1为回水管、2为注水管、3为储水罐、31为罐体、32为隔板、33为沉淀过滤池、34为供水池、35为溢流口、36为第一排污阀、37为第二排污阀、4为控制箱、41为计量泵、42为水位控制模块、43为远程控制模块、44为上限电极、45为下限电极、46为公共电极、5为Y型过滤器、6为水量计量表、7为安全阀。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种全自动回注水（添加剂）系统，包括回水管1、注水管2、储水罐3和控制箱4，所述回水管1一端连接煤层气井排水管，另一端与储水罐3的进水端连通，所述注水管2的一端与储水罐3的出水端连通，另一端连接到煤层气井注水口，为煤层气井注水，所述控制箱4设置在注水管2上，用于控制整个水循环过程；
所述控制箱4的结构为：包括计量泵41、水位控制模块42和远程控制模块43，所述计量泵41为高压泵，所述计量泵41设置在注水管2上，所述水位控制模块42和远程控制模块43均与计量泵41电连接，用于控制计量泵41的工作，所述水位控制模块42通过三根电极插入到储水罐3内，三根所述电极分别为上限电极44、下限电极45和公共电极46，所述上限电极44、下限电极45和公共电极46在储水罐3内依次从上到下设置，所述上限电极44用于监测储水罐3的最高水位，所述下限电极45用于监测储水罐3的最低水位，所述公共电极46与上限电极44和下限电极45配合形成电流回路。
所述储水罐3的结构为：包括罐体31和隔板32，所述罐体31的内部竖直设置有隔板32，所述隔板32将罐体31内部分隔成沉淀过滤池33和供水池34，所述沉淀过滤池33和供水池34在隔板32的上方连通，所述沉淀过滤池33的上部与回水管1的出水端连通，所述沉淀过滤池33侧壁上设置有溢流口35和第一排污阀36，所述第一排污阀36位于沉淀过滤池33底部，所述溢流口35位于回水管1出水端和隔板32上端面之间，所述供水池34的底部设置有第二排污阀37，所述注水管2的进水端位于第二排污阀37和下限电极45之间，所述上限电极44位于隔板32上端面下方。
所述储水罐3和控制箱4之间的注水管2上设置有Y型过滤器5。
所述回水管1和注水管2上均设置有水量计量表6。
所述注水管2上设置有安全阀7。
本发明一种全自动回注水（添加剂）系统的使用方法，启动高压的计量泵41将供水池34内的水注入煤层气井，稀释了煤泥水，并将煤层气井产出的水经过沉淀过滤池33回注到煤层气井中，同时通过水位控制模块42根据供水池34内水位高度控制计量泵41进行工作。
在计量泵41安装远程控制模块43，能远程掌控计量泵41的工作情况。
所述水位控制模块42通过依次从上到下设置在储水罐3内的上限电极44、下限电极45和公共电极46，控制计量泵41工作，确保计量泵41在储水罐3的水位位于上限电极44和下限电极45之间工作。
本发明具有如下特点：
1、系统采用全封闭/半封闭结构，可在苛刻的条件下长期稳定可靠的运行；
2、系统采用全自动化运行，操作简单，节省人力资源；
3、设备质量可靠，使用寿命长，性价比高；
4、系统运行实现远程测控，管理方便；
5、系统运行期间维护简单方便，有保障。
本发明的原理：收集排水，经过过滤，通过计量泵加压注水，清洁井下设备（泵），并使井下液面保持一定高度，再经抽油机运行排水，部分外排，部分回注，循环往复；或通过往井下注入添加剂，达到某功效。
本发明由以下子系统组成：回储水系统、注水系统、控制系统。
（1）回储水系统包括排水回水、沉淀、过滤、储水、污水排放、溢流、排水水量计量。
（2）注水系统包括计量泵、二次过滤、安全阀、过滤阀、注水水量计量。
（3）控制系统包括流量控制、水位控制、系统断电远程报警、泵启停远程报警，远程状态测控。
本发明可实现远程流量调控，无需人员现场调控。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种全自动回注水（添加剂）系统，其特征在于，包括回水管（1）、注水管（2）、储水罐（3）和控制箱（4），所述回水管（1）一端连接煤层气井排水管，另一端与储水罐（3）的进水端连通，所述注水管（2）的一端与储水罐（3）的出水端连通，另一端连接到煤层气井注水口，为煤层气井注水，所述控制箱（4）设置在注水管（2）上，用于控制整个水循环过程；
所述控制箱（4）的结构为：包括计量泵（41）、水位控制模块（42）和远程控制模块（43），所述计量泵（41）为高压泵，所述计量泵（41）设置在注水管（2）上，所述水位控制模块（42）和远程控制模块（43）均与计量泵（41）电连接，用于控制计量泵（41）的工作，所述水位控制模块（42）通过三根电极插入到储水罐（3）内，三根所述电极分别为上限电极（44）、下限电极（45）和公共电极（46），所述上限电极（44）、下限电极（45）和公共电极（46）在储水罐（3）内依次从上到下设置，所述上限电极（44）用于监测储水罐（3）的最高水位，所述下限电极（45）用于监测储水罐（3）的最低水位，所述公共电极（46）与上限电极（44）和下限电极（45）配合形成电流回路。
2.根据权利要求1所述的一种全自动回注水（添加剂）系统，其特征在于，所述储水罐（3）的结构为：包括罐体（31）和隔板（32），所述罐体（31）的内部竖直设置有隔板（32），所述隔板（32）将罐体（31）内部分隔成沉淀过滤池（33）和供水池（34），所述沉淀过滤池（33）和供水池（34）在隔板（32）的上方连通，所述沉淀过滤池（33）的上部与回水管（1）的出水端连通，所述沉淀过滤池（33）侧壁上设置有溢流口（35）和第一排污阀（36），所述第一排污阀（36）位于沉淀过滤池（33）底部，所述溢流口（35）位于回水管（1）出水端和隔板（32）上端面之间，所述供水池（34）的底部设置有第二排污阀（37），所述注水管（2）的进水端位于第二排污阀（37）和下限电极（45）之间，所述上限电极（44）位于隔板（32）上端面下方。
3.根据权利要求1所述的一种全自动回注水（添加剂）系统，其特征在于，所述储水罐（3）和控制箱（4）之间的注水管（2）上设置有Y型过滤器（5）。
4.根据权利要求1所述的一种全自动回注水（添加剂）系统，其特征在于，所述回水管（1）和注水管（2）上均设置有水量计量表（6）。
5.根据权利要求1所述的一种全自动回注水（添加剂）系统，其特征在于，所述注水管（2）上设置有安全阀（7）。
6.一种根据权利要求1所述全自动回注水（添加剂）系统的使用方法，其特征在于，启动高压的计量泵（41）将供水池（34）内的水注入煤层气井，稀释了煤泥水，并将煤层气井产出的水经过沉淀过滤池（33）回注到煤层气井中，同时通过水位控制模块（42）根据供水池（34）内水位高度控制计量泵（41）进行工作。
7.根据权利要求6所述的一种全自动回注水（添加剂）系统的使用方法，其特征在于，在计量泵（41）安装远程控制模块（43），能远程掌控计量泵（41）的工作情况。
8.根据权利要求6所述的一种全自动回注水（添加剂）系统的使用方法，其特征在于，所述水位控制模块（42）通过依次从上到下设置在储水罐（3）内的上限电极（44）、下限电极（45）和公共电极（46），控制计量泵（41）工作，确保计量泵（41）在储水罐（3）的水位位于上限电极（44）和下限电极（45）之间工作。
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