CN109763802A - 化学驱用多组分药剂加入装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化学驱用多组分药剂加入装置及方法，属于三次采油领域。该多组分药剂加入装置包括：撬装间、设置于撬装间内的多个注入单元、控制单元；注入单元包括通过管线顺次连通的动力输送单元、第一电动阀、储存单元、第二电动阀、流量检测单元、流量控制单元、以及设置于储存单元内的液位检测单元；动力输送单元的进口通过管线与撬装间外的药剂加入点连通，流量控制单元的出口通过管线与油井注入管线连通；动力输送单元、第一电动阀、第二电动阀、流量检测单元、流量控制单元、液位检测单元均与控制单元电连接。该装置能够自动化地实现药液加注，省时省力，精度可控，避免具有挥发和腐蚀性的药剂伤害操作人员，实现了安全环保。
Description
技术领域
本发明涉及油田机械领域，特别涉及一种化学驱用多组分药剂加入装置及方法。
背景技术
化学驱指的是：通过在油田注入水中添加各种化学剂来改善油田注入水的驱油和波及性能，从而提高原油采收率的方法。化学驱溶液通常采用油井采出水来配制，然而油井采出水中包含：铁离子和细菌等物质，会影响化学驱溶液的粘度和稳定性。通过添加预氧化剂、杀菌剂、稳定剂等药剂可改善化学驱溶液的粘度和稳定性，因此，提供一种化学驱用多组分药剂加入装置或方法是十分必要的。
相关技术提供了一种化学驱用多组分药剂的加入方法，该方法具体为：采用人工方式用抽桶泵将预氧化剂、杀菌剂、稳定剂等药剂加入到罐体中搅拌均匀后，与油井注入管线内的化学驱溶液混合后，泵注至油层。
发明人发现相关技术至少存在以下问题：
相关技术提供的方法费时费力，不能保证添加药剂的精度，当药剂具有挥发和强腐蚀性时，容易对人体造成伤害。
发明内容
本发明实施例提供了一种化学驱用多组分药剂加入装置及方法，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种化学驱用多组分药剂加入装置，所述多组分药剂加入装置包括：撬装间、设置于所述撬装间内的多个注入单元、控制单元；
所述注入单元包括通过管线顺次连通的动力输送单元、第一电动阀、储存单元、第二电动阀、流量检测单元、流量控制单元、以及设置于所述储存单元内的液位检测单元；
所述动力输送单元的进口通过管线与所述撬装间外的药剂加入点连通，所述流量控制单元的出口通过管线与油井注入管线连通；
所述动力输送单元、所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述流量检测单元、所述流量控制单元、所述液位检测单元均与所述控制单元电连接；
所述多组分药剂加入装置还包括：与所述控制单元电连接的通风单元；
所述通风单元设置于所述撬装间的顶壁上；
所述多组分药剂加入装置还包括：活性炭防护罩和活性炭板；
所述活性炭防护罩罩装在所述通风单元上；
所述活性炭板盖装在所述储存单元上。
在一种可能的设计中，所述动力输送单元为加入泵。
在一种可能的设计中，所述流量检测单元为流量计。
在一种可能的设计中，所述流量控制单元为计量泵。
在一种可能的设计中，所述计量泵内设置有冲程控制器，所述冲程控制器与所述控制单元电连接。
在一种可能的设计中，所述注入单元还包括：单流阀；
所述单流阀设置于所述流量控制单元与所述油井注入管线之间的管线上。
在一种可能的设计中，所述撬装间的底壁上设置有撬装底座；
所述撬装底座边缘的上表面暴露。
另一方面，本发明实施例提供了一种化学驱用多组分药剂加入方法，所述方法应用于上述提及的任一种所述的多组分药剂加入装置中，所述方法包括：
控制单元获取液位检测单元所检测的储存单元内的液位信息、以及流量检测单元所检测的药液的流量信息；
所述控制单元根据所述液位信息，确定所述储存单元内是否需要加药液：
若是，所述控制单元控制第一电动阀打开、控制所述动力输送单元工作、控制第二电动阀关闭、控制流量控制单元停止工作；
若否，所述控制单元控制所述第一电动阀关闭、控制所述动力输送单元停止工作、控制所述第二电动阀打开、控制所述流量控制单元工作；
当所述流量控制单元工作时，所述控制单元根据所述流量信息控制所述流量控制单元调整输出的药液流量。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：
通过所述控制单元控制通风单元工作。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的化学驱用多组分药剂加入装置，通过控制单元根据液位检测单元所检测的液位信息，控制第一电动阀和动力输送单元的工作状态，以为储存单元内加药液，避免储存单元内出现药液不足的现象。通过控制单元根据液位检测单元所检测的液位信息以及流量检测单元所检测的流量信息，控制第二电动阀和流量控制单元的工作状态，以精确地调整药液的输出量。通过设置撬装间，方便撬装和运移该化学驱用多组分药剂加入装置。通过设置活性炭防护罩和活性炭板，可以防止储存单元内的刺激性气味进入撬装间内。而且，活性炭防护罩使得由通风单元排出的气体不带有刺激性气味，避免污染环境。可见，该化学驱用多组分药剂加入装置能够自动化地实现药液的加注，省时省力，精度可控，并可避免具有挥发和腐蚀性的药剂伤害操作人员的身体健康，还实现了安全环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的化学驱用多组分药剂加入装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的化学驱用多组分药剂加入方法流程图。
其中，附图标记分别表示：
1-撬装间，101-撬装底座，
2-动力输送单元，
3-第一电动阀，
4-储存单元，
5-第二电动阀，
6-流量检测单元，
7-流量控制单元，
8-液位检测单元，
9-单流阀，
10-通风单元，
11-活性炭防护罩，
12-活性炭板，
M-药剂加入点，
N-油井注入管线。
具体实施方式
除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一方面，本发明实施例提供了一种化学驱用多组分药剂加入装置，如附图1所示，该多组分药剂加入装置包括：撬装间1、设置于撬装间1内的多个注入单元、控制单元(未示出)。其中，注入单元包括通过管线顺次连通的动力输送单元2、第一电动阀3、储存单元4、第二电动阀5、流量检测单元6、流量控制单元7、以及设置于储存单元4内的液位检测单元8；动力输送单元2的进口通过管线与撬装间1外的药剂加入点M连通，流量控制单元7的出口通过管线与油井注入管线N连通；动力输送单元2、第一电动阀3、第二电动阀5、流量检测单元6、流量控制单元7、液位检测单元8均与控制单元电连接。该多组分药剂加入装置还包括：与控制单元电连接的通风单元10；通风单元10设置于撬装间1的顶壁上；多组分药剂加入装置还包括：活性炭防护罩11和活性炭板12；活性炭防护罩11罩装在通风单元10上；活性炭板12盖装在储存单元4上。
以下对本发明实施例提供的化学驱用多组分药剂加入装置的工作原理进行描述：
液位检测单元8实时检测储存单元4内药液的液位信息，控制单元获取该液位信息。控制单元根据该液位信息来确定储存单元4内是否需要添加药液。当需要加入药液时，控制单元控制第一电动阀3打开，控制动力输送单元2工作，动力输送单元2给予药液动力，使由药剂加入点M输出的药液能够输送至储存单元4内。当储存单元4内不需要加入药液时，控制单元控制第一电动阀3关闭，控制动力输送单元2停止工作，进而停止向储存单元4内加入药液。
当正在向储存单元4内加入药液时，控制单元控制第二电动阀5关闭，控制流量控制单元7停止工作，避免流量控制单元7在空挡下工作。当停止向储存单元4内加入药液时，控制单元控制第二电动阀5打开，控制流量控制单元7工作，以将药液注入油井注入管线N内。在此过程中，流量检测单元6检测药液的流量信息，控制单元根据流量信息，控制流量控制单元7调整输出的药液流量，以高精度地满足生产需求。
通过设置活性炭防护罩11和活性炭板12，可以防止储存单元4内的刺激性气味进入撬装间1内。而且，活性炭防护罩11使得由通风单元10排出的气体不带有刺激性气味，避免污染环境。
本发明实施例提供的化学驱用多组分药剂加入装置，通过控制单元根据液位检测单元8所检测的液位信息，控制第一电动阀3和动力输送单元2的工作状态，以为储存单元4内加药液，避免储存单元4内出现药液不足的现象。通过控制单元根据液位检测单元8所检测的液位信息以及流量检测单元6所检测的流量信息，控制第二电动阀5和流量控制单元7的工作状态，以精确地调整药液的输出量。通过设置撬装间1，方便撬装和运移该化学驱用多组分药剂加入装置。通过设置活性炭防护罩11和活性炭板12，可以防止储存单元4内的刺激性气味进入撬装间1内。而且，活性炭防护罩11使得由通风单元10排出的气体不带有刺激性气味，避免污染环境。可见，该化学驱用多组分药剂加入装置能够自动化地实现药液的加注，省时省力，精度可控，并可避免具有挥发和腐蚀性的药剂伤害操作人员的身体健康，还实现了安全环保。
在化学驱采油作业中，多向化学驱溶液中添加预氧化剂、杀菌剂、稳定剂三种药剂。考虑到在节省成本的前提下，能够扩大该化学驱多组分药剂加入装置的使用范围，注入单元的数目可以为三个。
可以理解的是，三个注入单元的出口并联连接至油井注入管线N，三个注入单元的进口通过管线分别与不同的药剂加入点M连通。
考虑到价格低廉，方便使用等特点，在本发明实施例中，动力输送单元2可以为加入泵。
加入泵给予由药剂加入点M输出的药液动力，以利于药液通过管线输入储存单元4内。
考虑到能够容易地更换动力输送单元2，动力输送单元2可拆卸地设置于管线上。举例来说，动力输送单元2通过螺纹连接的方式设置于管线上。
上述提及，流量检测单元6能够检测由储存单元4输出的药液的流量，以便于控制单元根据该流量信息控制流量控制单元7调整输出的药液的流量，使药液的流量精确可控。在基于价格低廉，容易实现的前提下，在本发明实施例中，流量检测单元6可以为流量计；流量控制单元7可以为计量泵。
其中，流量计的测试端设置于管线上，以检测流通管线的药液的流量。计量泵又称比例泵，可调整液体的输出量。
考虑到能够容易地更换流量检测单元6和流量控制单元7，流量检测单元6和流量控制单元7可拆卸地设置于管线上。举例来说，流量检测单元6和流量控制单元7均可以通过螺纹连接的方式设置于管线上。
作为一种示例，计量泵内设置有冲程控制器，冲程控制器与控制单元电连接。
控制单元控制冲程控制器调整冲程，进而使计量泵调整输出的药液的流量。
为了避免油井注入管线N内的液体倒流至储存单元4内，污染储存单元4内的药液，在本发明实施例中，如附图1所示，注入单元还包括：单流阀9；单流阀9设置于流量控制单元7与油井注入管线N之间的管线上。
可以理解的是，单流阀9能够使由流量控制单元7至油井注入管线N之间的路径导通，但是使由油井注入管线N至流量控制单元7之间的路径不能导通。
考虑到能够容易地更换单流阀9，单流阀9可拆卸地设置于管线上。举例来说，单流阀9可以通过螺纹连接的方式设置于管线上。
考虑到能够容易地撬装该撬装间1，如附图1所示，该撬装间1的底壁上设置有撬装底座101；撬装底座101边缘的上表面暴露。
可以理解的是，撬装底座101的边缘周长大于撬装间1的周长，撬装底座101的边缘上表面暴露，即撬装底座101的边缘上没有设置撬装间1，撬装底座101与撬装间1之间形成台阶。
如此设置，方便对该撬装间1进行撬装。
其中，撬装底座101可以通过多种方式设置于撬装间1的底部。举例来说，撬装底座101焊接于撬装间1的底部。或者，撬装底座101卡接于撬装间1的底部。
进一步地，还可以在撬装间1的顶壁上设置吊环，以方便吊装和运移该撬装间1。
吊环可以为四个，均匀设置于撬装间1的顶壁上。
进一步地，撬装间1的底壁设置有多个滚轮，以能够容易地移动该撬装间1。
多个滚轮可以均匀地设置于撬装间1的底壁，以保证撬装间1的平稳运移。
为了避免易挥发的药剂在撬装间1内富集，影响操作员的身体健康，如附图1所示，本发明实施例提供的多组分药剂加入装置还包括：与控制单元电连接的通风单元10；通风单元10设置于撬装间1的顶壁上。
通过控制单元可以控制通风单元10的工作状态，以对撬装间1内的空气进行更换，避免易挥发药剂的富集。
其中，通风单元10可以为排风扇。
在低温环境下，为了避免撬装间1内的部件被冻坏，撬装间1的壁可以采用保温材料来制得。
其中，保温材料可以为岩棉板、玻化微珠保温砂浆、泡沫水泥板、玻璃棉板等。
在本发明实施例中，储存单元4可以为储存罐。
在本发明实施例中，第一电动阀3和第二电动阀5可以为电磁阀。电磁阀的可控性好，价格低廉，容易获取。
在本发明实施例中，控制单元可以为PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存储存与执行。
另一方面，本发明实施例提供了一种化学驱用多组分药剂加入方法，该方法应用于上述提及的任一种多组分药剂加入装置中，如附图2所示，该方法包括：
步骤101、控制单元获取液位检测单元8所检测的储存单元4内的液位信息、以及流量检测单元6所检测的药液的流量信息。
步骤102、控制单元根据液位信息，确定储存单元4内是否需要加药液：
若是，控制单元控制第一电动阀3打开、控制动力输送单元2工作、控制第二电动阀5关闭、控制流量控制单元7停止工作。
若否，控制单元控制第一电动阀3关闭、控制动力输送单元2停止工作、控制第二电动阀5打开、控制流量控制单元7工作。
步骤103、当流量控制单元7工作时，控制单元根据流量信息控制流量控制单元7调整输出的药液流量。
本发明实施例提供的化学驱用多组分药剂加入方法，通过控制单元根据液位检测单元8所检测的液位信息，控制第一电动阀3和动力输送单元2的工作状态，以为储存单元4输送药液，避免储存单元4内出现药液不足的现象。通过控制单元根据液位检测单元8所检测的液位信息以及流量检测单元6所检测的流量信息，控制第二电动阀5和流量控制单元7的工作状态，以精确地调整药液的输出量。可见，该化学驱用多组分药剂加入方法能够自动化地实现药液的加注，精度可控，并可避免具有挥发和腐蚀性的药剂伤害操作人员的身体健康，实现了安全环保。
当储存单元4内的液位不足时，控制单元确定储存单元4内需要加药液，然后控制第一电动阀3打开，并控制动力输送单元2工作，以利于向储存单元4内输入药液。当储存单元4内的液位充足时，控制单元确定储存单元4内不需要加药液，然后控制第一电动阀3关闭，并控制动力输送单元2停止工作，进而不向储存单元4内输入药液。
如此，能够及时为储存单元4补充药液，利于连续进行泵注作业。
当储存单元4内需要加药液时，通过控制单元控制流量控制单元7停止工作，并且控制第二电动阀5关闭，以避免储存单元4内无药液时，流量控制单元7在空挡下工作。在流量控制单元7工作时，控制单元根据流量信息控制流量控制单元7调节输出药液的流量，以方便高精度地调整输出流量。
作为一种示例，本发明实施例提供的化学驱用多组药剂加入方法还包括：控制单元控制通风单元10工作，以更换撬装间1内的空气。
如此，避免了挥发药剂在撬装间1内富集。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的说明性实施例，并不用以限制本发明的保护范围，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 (9)
1.一种化学驱用多组分药剂加入装置，其特征在于，所述多组分药剂加入装置包括：撬装间(1)、设置于所述撬装间(1)内的多个注入单元、控制单元；
所述注入单元包括通过管线顺次连通的动力输送单元(2)、第一电动阀(3)、储存单元(4)、第二电动阀(5)、流量检测单元(6)、流量控制单元(7)、以及设置于所述储存单元(4)内的液位检测单元(8)；
所述动力输送单元(2)的进口通过管线与所述撬装间(1)外的药剂加入点(M)连通，所述流量控制单元(7)的出口通过管线与油井注入管线(N)连通；
所述动力输送单元(2)、所述第一电动阀(3)、所述第二电动阀(5)、所述流量检测单元(6)、所述流量控制单元(7)、所述液位检测单元(8)均与所述控制单元电连接；
所述多组分药剂加入装置还包括：与所述控制单元电连接的通风单元(10)；
所述通风单元(10)设置于所述撬装间(1)的顶壁上；
所述多组分药剂加入装置还包括：活性炭防护罩(11)和活性炭板(12)；
所述活性炭防护罩(11)罩装在所述通风单元(10)上；
所述活性炭板(12)盖装在所述储存单元(4)上。
2.根据权利要求1所述的多组分药剂加入装置，其特征在于，所述动力输送单元(2)为加入泵。
3.根据权利要求1所述的多组分药剂加入装置，其特征在于，所述流量检测单元(6)为流量计。
4.根据权利要求1所述的多组分药剂加入装置，其特征在于，所述流量控制单元(7)为计量泵。
5.根据权利要求4所述的多组分药剂加入装置，其特征在于，所述计量泵内设置有冲程控制器，所述冲程控制器与所述控制单元电连接。
6.根据权利要求1所述的多组分药剂加入装置，其特征在于，所述注入单元还包括：单流阀(9)；
所述单流阀(9)设置于所述流量控制单元(7)与所述油井注入管线(N)之间的管线上。
7.根据权利要求1所述的多组分药剂加入装置，其特征在于，所述撬装间(1)的底壁上设置有撬装底座(101)；
所述撬装底座(101)边缘的上表面暴露。
8.一种化学驱用多组分药剂加入方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1～7任一项所述的多组分药剂加入装置中，所述方法包括：
控制单元获取液位检测单元(8)所检测的储存单元(4)内的液位信息、以及流量检测单元(6)所检测的药液的流量信息；
所述控制单元根据所述液位信息，确定所述储存单元(4)内是否需要加药液：
若是，所述控制单元控制第一电动阀(3)打开、控制所述动力输送单元(2)工作、控制第二电动阀(5)关闭、控制流量控制单元(7)停止工作；
若否，所述控制单元控制所述第一电动阀(3)关闭、控制所述动力输送单元(2)停止工作、控制所述第二电动阀(5)打开、控制所述流量控制单元(7)工作；
当所述流量控制单元(7)工作时，所述控制单元根据所述流量信息控制所述流量控制单元(7)调整输出的药液流量。
9.根据权利要求8所述的化学驱用多组分药剂加入方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述控制单元控制通风单元(10)工作。
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