CN115095304A - 一种提高石油采收率的自动化撬装co2压注系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压注设备技术领域，具体涉及一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，包括控制平台、压注装置和电加热装置，控制平台分别用于控制压注装置、电加热装置和照明子系统，压注装置通过直驱电机进行驱动；压注装置包括二氧化碳储罐、屏蔽泵和压注泵，以传统CO2压注撬为基础进行改造，首先与传统CO2压注撬相比，压注系统的动力系统单套注入系统电耗下降10％～15％。其次撬装注入系统的信息化、自动化、可视化升级改造，实现现场无人值守，人身安全得到彻底保障。
Description
技术领域
本发明涉及压注设备技术领域，尤其涉及一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统。
背景技术
二氧化碳驱油技术就是把二氧化碳注入油层中以提高油田采油率的技术，在二氧化碳与地层原油初次接触时并不能形成混相，但在合适的压力、温度和原油组分的条件下，二氧化碳可以形成混相前缘。超临界流体将从原油中萃取出较重的碳氢化合物，并不断使驱替前缘的气体浓缩。于是，二氧化碳和原油就变成混相的液体，形成单一液相，从而可以有效地将地层原油驱替到生产井。
传统压注系统在进行运行时，各个节点的参数无法实时查看，需要人工进行监控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，解决了传统压注系统在进行运行时，各个节点的参数无法实时查看，需要人工进行监控的技术问题，实现CO2注入过程的自动化运行和远程控制。
为实现上述目的，本发明提供了一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，包括控制平台、压注装置和电加热装置，所述控制平台分别用于控制所述压注装置、所述电加热装置和照明子系统；
所述压注装置包括二氧化碳储罐、屏蔽泵和压注泵，所述二氧化碳储罐的一端与所述屏蔽泵的进口管道连接，所述二氧化碳储罐的另一端分别与所述屏蔽泵的冷却口和所述压注泵管道连接，所述屏蔽泵与所述压注泵管道连接，所述压注泵与所述压注井管道连接，所述压注泵和所述压注井之间设置有所述电加热装置。
其中，所述二氧化碳储罐与所述屏蔽泵的进口之间依次设置有屏蔽泵进口电动阀和过滤器。
其中，所述二氧化碳储罐与所述屏蔽泵的冷却口之间设置有屏蔽泵冷却电动阀。
其中，所述二氧化碳储罐的侧壁设置有储罐液位计和第一压力变送器。
其中，所述屏蔽泵和所述压注泵之间设置有第二压力变送器。
其中，所述二氧化碳储罐与所述压注泵之间设置有压注泵低压回流电动阀、减压阀和压注泵高压回流电动阀。
其中，所述压注泵和电加热装置之间依次设置有流量计、压注泵高压排空电动阀、第三压力变送器和高压出口电动阀。
其中，所述电加热装置的内部和出口分别设置有第一温度变送器、第二温度变送器和第四压力变送器。。
本发明的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，已传统CO2压注撬为基础进行改造，首先与传统CO2压注撬相比，压注系统的动力系统单套注入系统电耗下降10％～15％。其次撬装注入系统的信息化、自动化、可视化升级改造，实现现场无人值守，人身安全得到彻底保障，最后解放人力，每台设备可减少两人。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统的结构示意图。
图2是本发明提供的压注装置的原理框图。
图3是本发明提供的电加热装置的原理框图。
1-储罐液位计、2-第一压力变送器、3-第二压力变送器、4-第三压力变送器、5-第一温度变送器、6-第二温度变送器、7-流量计、8-屏蔽泵进口电动阀、9-屏蔽泵冷却电动阀、10-压注泵低压回流电动阀、11-压注泵高压回流电动阀、12-压注泵高压排空电动阀、13-高压出口电动阀、14-第四压力变送器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图3，其中图1是图1是本发明提供的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统的结构示意图，图2是本发明提供的压注装置的原理框图，图3是本发明提供的电加热装置的原理框图，本发明提供一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，包括控制平台、压注装置和电加热装置，所述控制平台分别用于控制所述压注装置、所述电加热装置和照明子系统，所述压注装置通过直驱电机进行驱动；所述压注装置包括二氧化碳储罐、屏蔽泵和压注泵，所述二氧化碳储罐的一端与所述屏蔽泵的进口管道连接，所述二氧化碳储罐的另一端分别与所述屏蔽泵的冷却口和所述压注泵管道连接，所述屏蔽泵与所述压注泵管道连接，所述压注泵与所述压注井管道连接，所述压注泵和所述压注井之间设置有所述电加热装置；所述二氧化碳储罐与所述屏蔽泵的进口之间依次设置有屏蔽泵进口电动阀8和过滤器，所述二氧化碳储罐与所述屏蔽泵的冷却口之间设置有屏蔽泵冷却电动阀9，所述二氧化碳储罐的侧壁设置有储罐液位计1和第一压力变送器2，所述屏蔽泵和所述压注泵之间设置有第二压力变送器3，所述二氧化碳储罐与所述压注泵之间设置有压注泵低压回流电动阀10、减压阀和压注泵高压回流电动阀11，所述压注泵和电加热装置之间依次设置有流量计7、压注泵高压排空电动阀12、第三压力变送器4和高压出口电动阀13，所述电加热装置的内部和出口分别设置有第一温度变送器5、第二温度变送器6和第四压力变送器14。
在本实施方式中，该系统的仪表包括如下：
储罐差压式液位计：485无线传输，1个；
储罐压力变送器：0～4MPa，485无线传输，1个；
压力变送器：0～4MPa，4～20mA，有线传输，1个；
温度压力变送器：0～40MPa，～50～50℃，4～20mA，有线传输，2个；
温度变送器：～20～100℃，4～20mA，有线传输，1个
喷嘴流量计：4～20mA，有线传输，1个；
固定式二氧化碳浓度报警仪：0～5000ppm，可显示，无线传输。
系统的阀门包括如下：
电动阀门(常开型)：开关时间30s，380V，4～20mA，1个，用于压注泵高压排空阀；
电动阀门(常闭型)：开关时间30s，380V，4～20mA，2个，用于屏蔽泵进口阀和屏蔽泵压注泵低压回流电动阀10；
电动阀门(调节型)(常闭型)：开关时间30s，380V，4～20mA，2个，用于所述压注泵低压回流电动阀10和所述压注泵高压回流电动阀11；
电动阀门(常闭型)：开关时间30s，380V，4～20mA，1个，用于高压出口阀。
所述自动化撬装CO2压注系统还包括视频监控(720p或1080)：
一只安装在泵房内顶部，可查看泵房内设备情况；两只安装在泵房外，一只对井场入口，具备动态识别功能，一只对井口，磁吸式或其他安装方式，必须方便拆卸。
数据收集：
压力：CO2储罐，屏蔽泵出口，压注泵出口，电加热出口；
液位：CO2储罐液位；
温度：加热器进、出口温度，介质温度；
流量：压注泵出口流量；
电力数据：电流、电压等。
PLC分别控制屏蔽泵、风机、压注泵、变频器、电加热、照明及其他、仪器仪表及视频监控。
开机的工作流程如下：
电加热装置提前打开对换热介质进行升温，(可在控制平台上独立控制和提前设置温度参数)；
控制系统自动检测储罐压力与液位，符合条件，即储罐压力为1.8MPa～2.1MPa(设计排空阀改为自力式压力调节阀，可自动控制，设定值待定)，储罐液位2T以上(储罐液位可在控制平台上进行调节)；
通过以上检测，所述屏蔽泵进口电动阀8打开，所述屏蔽泵冷却回流电动阀打开，所述压注泵低压回流电动阀10打开，所述压注泵高压回流电动阀11打开，所述高压出口电动阀13打开，所述压注泵排空阀关闭；
启动所述屏蔽泵，当所述第二变送器压力显示比储罐压力变送器压力显示高0.3～0.5MPa，则启动风机，启动所述压注泵；
运行稳定后，关闭所述压注泵高压回流电动阀11。
关机的工作流程如下：
所述电加热装置关闭，所述压注泵高压回流电动阀11打开，关闭所述压注泵，关闭风机，关闭所述屏蔽泵，
所述屏蔽泵进口电动阀8关闭，所述屏蔽泵冷却电动阀9关闭，所述压注泵低压回流电动阀10关闭，所述高压出口电动阀13关闭，打开所述压注泵高压排空电动阀12。
非正常情况：
控制平台发出声光报警，经过操作人员允许，进行与正常停机顺序一致的自动停机操作。
停电情况：
所述屏蔽泵、所述压注泵、所述电加热装置即时关闭，所述屏蔽泵进口电动阀8关闭，所述屏蔽泵冷却电动阀9关闭，所述压注泵低压回流电动阀10关闭，压注泵出口电动阀关闭，压注泵排空阀打开(电动阀门采用开关型，停电开或停电关；电动阀门采用调节型，自动关闭至设定值开度)。启动备用电源，采集数据信息，实时监控，直至电量耗尽或重新来电。
所述控制平台按照构思，压注装置、电加热与照明是控制平台的三个子界面，相互独立，互不干扰，这样便于独立控制三个系统，也给PLC控制减轻了负担。另外，二氧化碳浓度报警仪接入控制柜，作为一个信号独立于控制系统，在控制平台以声光报警的形式提示情况的发生。
以上所揭露的仅为本申请一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本申请之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本申请权利要求所作的等同变化，仍属于本申请所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
包括控制平台、压注装置和电加热装置，所述控制平台分别用于控制所述压注装置、所述电加热装置和照明子系统，所述压注装置通过直驱电机进行驱动；
所述压注装置包括二氧化碳储罐、屏蔽泵和压注泵，所述二氧化碳储罐的一端与所述屏蔽泵的进口管道连接，所述二氧化碳储罐的另一端分别与所述屏蔽泵的冷却口和所述压注泵管道连接，所述屏蔽泵与所述压注泵管道连接，所述压注泵与所述压注井管道连接，所述压注泵和所述压注井之间设置有所述电加热装置。
2.如权利要求1所述的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
所述二氧化碳储罐与所述屏蔽泵的进口之间依次设置有屏蔽泵进口电动阀和过滤器。
3.如权利要求2所述的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
所述二氧化碳储罐与所述屏蔽泵的冷却口之间设置有屏蔽泵冷却电动阀。
4.如权利要求3所述的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
所述二氧化碳储罐的侧壁设置有储罐液位计和第一压力变送器。
5.如权利要求4所述的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
所述屏蔽泵和所述压注泵之间设置有第二压力变送器。
6.如权利要求5所述的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
所述二氧化碳储罐与所述压注泵之间设置有压注泵低压回流电动阀、减压阀和压注泵高压回流电动阀。
7.如权利要求6所述的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
所述压注泵和电加热装置之间依次设置有流量计、压注泵高压排空电动阀、第三压力变送器和高压出口电动阀。
8.如权利要求7所述的一种提高石油采收率的自动化撬装CO2压注系统，其特征在于，
所述电加热装置的内部和出口分别设置有第一温度变送器、第二温度变送器和第四压力变送器。
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