CN111842358A - 一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油污自动清洗技术领域，特别涉及一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置及其方法。其结构包括控制模块、执行模块和负载模块，通过采集温度传感器传来的清洗液的实时温度，控制电加热器的启停，以实现对清洗液温度的自动控制，使其保持在50～70℃之间，保证流量计清洗前对清洗液温度的要求；根据程序指令实现对流量计清洗过程进行全自动控制；通过对电磁阀开闭的控制，实现对流量计油污的正、反向冲洗功能。本发明的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置及其方法，其既能代替人工清洗工作，又能确保清洗质量。

Description

一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置及其方法

技术领域

本发明涉及油污自动清洗技术领域，特别涉及一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置及其方法。

背景技术

石油从地下采出后，经过简单的脱水工艺使油水分离，分离后的原油通过管路运往化工厂，分离后的水通过掺水井和注水井重新注入地下，以保持地下注采压力的基本平衡，达到可持续生产的目的。所以，胜利油田必须拥有一定数量的掺(注)水井，满足注入水量的要求。据统计，胜利油田共有掺水井9580口，注水井10670口，日掺(注)水量101万立方米。

为了精确计量掺(注)水量，每口掺(注)水井均安装了磁电式涡街流量计，磁电式涡街流量计的工作原理，是在流量计中间安装有三角柱体，当液体流过时会产生涡流，流量计根据涡流的快慢并利用法拉第电磁感应原理产生交变的感应电动势原理，来实现对流体的计量功能。

但是由于掺(注)水水质含油、泥、砂、蜡、聚合物等杂质，当掺(注)水流过流量计时，极易造成流量计内部管壁和三角柱体被油泥沙粘附而造成流量计管路堵塞，严重时会完全堵死管路，严重影响流量计的正常计量和使用，所以需要定期对流量计进行油污清洗。

胜利油田每年清洗流量计40500台次左右，目前流量计的清洗方式为人工清洗，存在的问题：一是没有专用清洗装置和工具，完全靠人工用螺丝刀或铁丝去抠，清洗效率低，高压水枪冲洗时，污水回收处理困难，会产生污染；二是由于流量计管路中间有三角柱阻挡，造成工具无法到达，清洗不彻底，清洗效果差；三是流量计清洗时，使用柴油作为清洗液存在安全隐患；四是流量计清洗时有油污落地，存在环保风险。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，其既能代替人工清洗工作，又能确保清洗质量。

本发明所采用的技术方案如下：

一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，包括控制模块、执行模块和负载模块，

所述的控制模块包括可编程序控制器，所述的可编程序控制器电连接执行模块和控制转换开关，所述的控制转换开关用于控制执行模块，实现对流量计的正、反向冲洗；

所述的执行模块包括交流接触器和中间继电器，所述的交流接触器用于连接所述的负载模块，所述的中间继电器连接电磁阀组，所述的控制转换开关控制所述的电磁阀组开闭，实现正反向冲洗的启停；

所述的负载模块包括储水箱，所述的储水箱通过管路连接流量计，所述的管路上设置有增压水泵，所述的增压水泵由一组所述的交流接触器控制启停，所述的增压水泵用于控制储水箱的水流入管路，进行冲洗。

管路上还设置有加药过滤模块，所述的加药过滤模块包括加药器，所述的加药器上设置有过滤棉。

电磁阀组包括串联的1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀和4#电磁阀，所述的1#电磁阀与3#电磁阀之间、以及2#电磁阀与4#电磁阀之间分别通过管路连接流量计，所述的1#电磁阀和2#电磁阀、以及3#电磁阀和4#电磁阀之间分别通过管路连接储水箱。

储水箱内设置有电加热器，所述的电加热器通过一组所述的交流接触器控制启停。

可编程序控制器电连接温度传感器，所述的温度传感器设置于储水箱内，用于采集清洗液的实时温度并反馈给可编程序控制器。

一种油井掺注水流量计油污全自动清洗方法，包括以下步骤：

A、把被冲洗的流量计连接到冲洗装置的管线上；

B、接通清洗装置的进线电源，合上清洗装置控制盘漏电保护器和控制开关，检查清洗装置的电气设备是否正常工作；

C、在控制盘的触摸屏上输入相关参数，包括设定冲洗总时间、设定正反冲洗时间、清洗液电加热设定温控范围值；

D、启动触摸屏上功能键清洗液加热按钮，电加热器启动，并检查电加热是否正常工作；

E、等待清洗液温度达到设定温度范围，按下触摸屏功能键启动冲洗工作；

F、冲洗程序按照事先设定好的步骤自动执行正反洗操作，直至冲洗完毕；

G、冲洗完毕后，断开控制开关和漏电保护器开关，断开进线电源；

H、拆除电源线、流量计和设备外壳接地线；

I、清点现场所有设备，做到工完料净场地清。

步骤F具体包括：

通过控制电磁阀组实现正反洗操作，所述的电磁阀组包括串联的1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀和4#电磁阀，所述的1#电磁阀与3#电磁阀之间、以及2#电磁阀与4#电磁阀之间分别通过管路连接流量计，所述的1#电磁阀和2#电磁阀、以及3#电磁阀和4#电磁阀之间分别通过管路连接储水箱，当流量计正向冲洗时，2#、3#电磁阀接通，1#、4#电磁阀关闭；反向冲洗时，1#、4#电磁阀接通；2#、3#电磁阀关闭。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1、通过采集温度传感器传来的清洗液的实时温度，控制电加热器的启停，以实现对清洗液温度的自动控制，使其保持在50～70℃之间，保证流量计清洗前对清洗液温度的要求；根据程序指令实现对流量计清洗过程进行全自动控制；通过对电磁阀开闭的控制，实现对流量计油污的正、反向冲洗功能。

2、执行模块是装置的执行中心，交流接触器可以实现电加热器和增压水泵的启停，中间继电器实现对电磁阀正反向冲洗的启停。

3、负载模块是装置的负载中心，电加热器实现给清洗液的加热功能；增压水泵是在流量计冲洗过程中，提供一定压力的冲洗液，确保对流量计油污冲洗的力度；储水箱、管线提供密闭的清洗液循环系统，实现清洗液不落地和外流，达到安全环保的目的。

4、加药过滤模块是装置的去污中心，通过在清洗液中加入一定比例的去污剂，增加去污效果，同时对冲洗过程中的循环液进行实时过滤，油污及时被吸收和清理，确保清洗液的水质要求。

本发明采用“触摸屏+可编程序控制器”作为控制指挥中心，通过点击触摸屏上设置的功能键，一是可以对清洗液温度进行录入和设定，二是可以对流量计冲洗总时间，以及流量计正、反向冲洗时间等参数进行录入和设定。

装置控制模块通过对4个电磁阀的控制，实现对流量计的正、反向冲洗功能(2#、3#电磁阀同时工作，实现流量计的正向冲洗；1#、4#电磁阀同时工作，实现流量计的反向冲洗)，通过上述措施，达到彻底清除油污，是确保清洗质量的方法之一。

负载模块一是通过电加热器实现对清洗液进行加热，使清洗液保持在50～70℃之间；二是通过增压泵来对清洗液进行加压，使清洗液保持一定的冲洗压力，通过上述措施，达到彻底清除油污，是确保清洗质量的方法之二。

装置加药过滤模块实现对冲洗过程中的循环液进行实时加药和过滤，通过上述措施，达到彻底清除油污，是确保清洗质量的方法之三。

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为本发明的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置的结构示意框图；

图2为本发明的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置的工作流程原理图；

图3为本发明的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置的流量计正向冲洗示意图；

图4为本发明的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置的流量计反向冲洗示意图。

具体实施方式

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。

实施例一

如附图1所示，一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，包括控制模块、执行模块和负载模块，

所述的控制模块包括可编程序控制器2，所述的可编程序控制器2电连接执行模块和控制转换开关，所述的控制转换开关用于控制执行模块，实现对流量计的正、反向冲洗；

所述的执行模块包括交流接触器和中间继电器6，所述的交流接触器用于连接所述的负载模块，所述的中间继电器6连接电磁阀组7，所述的控制转换开关控制所述的电磁阀组7开闭，实现正反向冲洗的启停；

所述的负载模块包括储水箱11，所述的储水箱11通过管路12连接流量计15，所述的管路上设置有增压水泵9，所述的增压水泵9由一组所述的交流接触器5控制启停，所述的增压水泵用于控制储水箱的水流入管路，进行冲洗。

管路12上还设置有加药过滤模块，所述的加药过滤模块包括加药器13，所述的加药器13上设置有过滤棉14。

电磁阀组包括串联的1#电磁阀(YV)、2#电磁阀(YV)、3#电磁阀(YV)和4#电磁阀(YV)，所述的1#电磁阀与3#电磁阀之间、以及2#电磁阀与4#电磁阀之间分别通过管路连接流量计，所述的1#电磁阀和2#电磁阀、以及3#电磁阀和4#电磁阀之间分别通过管路连接储水箱。

储水箱11内设置有电加热器10，所述的电加热器10通过一组所述的交流接触器8控制启停。

可编程序控制器2电连接温度传感器3，所述的温度传感器3设置于储水箱11内，用于采集清洗液的实时温度并反馈给可编程序控制器2。

如图1所示，为本实施例的流量计清洗装置控制模块工作原理图。该装置由控制模块、执行模块、负载模块、加药过滤模块四部分组成。

在本实施例中，控制模块主要由触摸屏1、可编程序控制器2、温度传感器3组成。

在流量计冲洗前，首先在触摸屏上相关界面上，输入清洗液需要温控的最低温度和最高温度，输入流量计清洗总时间和正反向冲洗的时间等参数，该控制模块根据设定的参数自动执行清洗步骤。

首先启动交流接触器8，电加热器10工作，当清洗液达到设定温度后，启动中间继电器6，正(反)洗电磁阀工作，接通正(反)洗流程，2秒后，启动交流接触器5，增压泵9工作，实现对流量计的冲洗。

在本实施例中，执行模块主要由漏电保护器4、交流接触器5和8、中间继电器6、电磁阀7组成，对可编程序控制器发出的指令进行执行，实现清洗功能。

在本实施例中，负载模块主要由增压泵9、储水箱11、管线12、电加热器10组成，一是实现一定压力的冲洗水流；二是实现对清洗液的加热；三是行程封闭的清洗流程，实现安全环保的目的。

在本实施例中，加药过滤模块主要由加药13、过滤棉14组成，实现在冲洗过程中根据清洗效果加入一定比例的去污剂，并对冲洗出来的油污进行过滤。

实施例2：

如附图2所示，在本实施例中，提供一种油井掺注水流量计油污全自动清洗方法：

步骤1：把被冲洗的流量计连接到冲洗装置的管线流程上：

步骤2：接通清洗装置的进线电源AC220V：

步骤3：合上清洗装置控制盘漏电保护器和控制开关，检查触摸屏等电气设备是否正常工作；

步骤4：在控制盘的触摸屏上输入相关参数(冲洗总时间、设定正反冲洗时间、清洗液电加热设定温控范围值)；

步骤5：启动触摸屏上功能键清洗液加热按钮，电加热器启动，并检查电加热是否正常工作。

步骤6：等待清洗液温度达到设定温度范围，按下触摸屏功能键启动冲洗工作；

步骤7：冲洗程序按照事先设定好的步骤自动执行正反洗操作，直至冲洗完毕；

步骤8：冲洗完毕后，断开控制开关QS和漏电保护器开关QF，断开进线电源；

步骤9：拆除电源线、流量计和设备外壳接地线；

步骤10：清点现场所有设备，做到工完料净场地清。

如附图3、4所示，当流量计正向冲洗时，2#、3#电磁阀(2#YV，3#YV)接通，1#、4#电磁阀关闭；反向冲洗时，1#、4#电磁阀(1#YV，4#YV)接通；2#、3#电磁阀关闭。

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 (7)

1.一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，包括控制模块、执行模块和负载模块，其特征在于，

所述的控制模块包括可编程序控制器，所述的可编程序控制器电连接执行模块和控制转换开关，所述的控制转换开关用于控制执行模块，实现对流量计的正、反向冲洗；

所述的执行模块包括交流接触器和中间继电器，所述的交流接触器用于连接所述的负载模块，所述的中间继电器连接电磁阀组，所述的控制转换开关控制所述的电磁阀组开闭，实现正反向冲洗的启停；

所述的负载模块包括储水箱，所述的储水箱通过管路连接流量计，所述的管路上设置有增压水泵，所述的增压水泵由一组所述的交流接触器控制启停，所述的增压水泵用于控制储水箱的水流入管路，进行冲洗。

2.根据权利要求1所述的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，其特征在于，所述的管路上还设置有加药过滤模块，所述的加药过滤模块包括加药器，所述的加药器上设置有过滤棉。

3.根据权利要求1所述的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，其特征在于，所述的电磁阀组包括串联的1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀和4#电磁阀，所述的1#电磁阀与3#电磁阀之间、以及2#电磁阀与4#电磁阀之间分别通过管路连接流量计，所述的1#电磁阀和2#电磁阀、以及3#电磁阀和4#电磁阀之间分别通过管路连接储水箱；

当流量计正向冲洗时，2#、3#电磁阀接通，1#、4#电磁阀关闭；反向冲洗时，1#、4#电磁阀接通，2#、3#电磁阀关闭。

4.根据权利要求1所述的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，其特征在于，所述的储水箱内设置有电加热器，所述的电加热器通过一组所述的交流接触器控制启停。

5.根据权利要求1所述的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗装置，其特征在于，所述的可编程序控制器电连接温度传感器，所述的温度传感器设置于储水箱内，用于采集清洗液的实时温度并反馈给可编程序控制器。

6.一种油井掺注水流量计油污全自动清洗方法，包括以下步骤：

A、把被冲洗的流量计连接到冲洗装置的管线上；

B、接通清洗装置的进线电源，合上清洗装置控制盘漏电保护器和控制开关，检查清洗装置的电气设备是否正常工作；

C、在控制盘的触摸屏上输入相关参数，包括设定冲洗总时间、设定正反冲洗时间、清洗液电加热设定温控范围值；

D、启动触摸屏上功能键清洗液加热按钮，电加热器启动，并检查电加热是否正常工作；

E、等待清洗液温度达到设定温度范围，按下触摸屏功能键启动冲洗工作；

F、冲洗程序按照事先设定好的步骤自动执行正反洗操作，直至冲洗完毕；

G、冲洗完毕后，断开控制开关和漏电保护器开关，断开进线电源；

H、拆除电源线、流量计和设备外壳接地线；

I、清点现场所有设备，做到工完料净场地清。

7.根据权利要求6所述的一种油井掺注水流量计油污全自动清洗方法，其特征在于，所述的步骤F具体包括：

通过控制电磁阀组实现正反洗操作，所述的电磁阀组包括串联的1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀和4#电磁阀，所述的1#电磁阀与3#电磁阀之间、以及2#电磁阀与4#电磁阀之间分别通过管路连接流量计，所述的1#电磁阀和2#电磁阀、以及3#电磁阀和4#电磁阀之间分别通过管路连接储水箱，当流量计正向冲洗时，2#、3#电磁阀接通，1#、4#电磁阀关闭；反向冲洗时，1#、4#电磁阀接通；2#、3#电磁阀关闭。

Images