CN1749900A

CN1749900A - 一种两路液体流量定比控制和流量总和控制的方法

Info

Publication number: CN1749900A
Application number: CN 200410050455
Authority: CN
Inventors: 边威
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-22

Abstract

本发明涉及一种两路液体流量定比控制和流量总和控制的方法，尤其是对流向注聚井的水与母液这两路流量进行调节及定比控制的方法，能够使两路流量定比控制和其汇流流量控制保持同步且互不干扰，控制过程简单可靠。技术方案：在缸体内设置有两个活塞，两个活塞分别接在一个活塞拉杆的两端，两个活塞之间设置有隔板，两个活塞内侧之间的两个腔室装母液，两个活塞外侧分别与缸体构成的两个腔室装水，装水腔室和装母液腔室的容积比等于两路液体的流量定比，每一个腔室均设置有输液管，电磁换向阀使得每个腔室的液体的进出均交替变化，使活塞往复运动，控制电磁阀的动作频率实现对输出的两路液体的流量总和控制。

Description

一种两路液体流量定比控制和流量总和控制的方法

技术领域：本发明涉及一种两路液体流量定比控制和流量总和控制的方法，尤其是一种对流向注聚井的水与母液这两路流量进行调节及定比控制的方法。

背景技术：生产中很多情况需要对两路液体流量定比控制和流量总和控制，比如流向注聚井的水与母液这两路流量进行调节及定比控制。利用适当的压差向油层注入粘度较高的聚合物水溶液驱油是提高油田采收率的重要工艺，简称注聚工艺；注入聚合物水溶液的注水井又称注聚井。注聚井的注入水在注入井口前，必须按固定的体积比与母液——即某一高浓度聚合物水溶液——混合，水与母液混合时的体积比即混配比多为4∶1。目前对单口注聚井的控制都是把其井口延伸到注聚站，并在站内完成单井注聚控制过程，即闭环监控中心根据注聚井的母液流量计和高压供水流量计提供的信息，令执行机构对这两路被计量的流量进行调节，使两路流量之和按需要变化；与此同时，两路流量的比率必须维持不变并等于所要求的混配比，以使其汇合及进入井口后始终具有固定含量的聚合物。具体的控制方式目前有“一泵一井”和“一泵多井”两种。

“一泵一井”方式的基本流程是：一口注聚井配一台升压柱塞泵专供其母液，与专供该井的高压供水汇合后，经静态混合器混合、均化流向该井井口。每口井的注聚控制过程是：依靠节流调节阀开度变化对高压供水流量计检测的水流量执行调节，依靠柱塞泵转速变化对母液流量计检测的母液流量执行调节，而二者的执行过程必须在流量闭环监控中心的指挥下才能实现协同动作，以保持二路流量的比率不变，并使二路流量之和——相当于汇合后进入注聚井的流量——按需要得到调节。

“一泵多井”方式的基本流程是：一台注聚泵把聚合物母液升压至近似高压供水的压力，然后分配给几口注聚井，这样，注聚井的高压供水与分给该井的母液汇合，经静态混合器混合、均化后流向该井井口。每口井的注聚控制特点是：供给单井的母液，其流量调节同该井的高压供水一样也是采用节流调节阀作为流量调节的执行机构。具体控制过程是：依靠节流调节阀的开度变化对高压供水流量计检测的水流量执行调节，依靠锥形低剪切流量控制器(一种新型节流调节阀)的开度变化对母液流量计检测的母液流量执行调节，而二者的执行过程必须在流量闭环监控中心的指挥下才能实现协同动作，以保持二路流量的比率不变，并使二路流量之和——相当于汇合后进入注聚井的流量——按需要得到调节。

这两种注聚控制方式的缺点：靠流量计测出需要修正的量之后才能进行流量的协同调节，所以，两路流量的定比控制明显滞后于流量计量，很难维持水与母液混配比的稳定。此外，控制系统环节多、相互干扰大，也会影响注聚控制的可靠性；例如，在“一泵多井”注聚方式中，常出现锥形低剪切流量控制器被聚合物母液堵塞的问题，不仅使本井注聚控制失效，还会影响其它井母液供应的稳定。

发明内容：本发明要解决的技术问题是提供一种两路液体流量定比控制和流量总和控制的方法，该方法能够在两路流量总和的任意调控过程中，两路流量的定比控制不需调整便可稳定维持且不会受到干扰，全部控制过程简单而可靠。技术方案：一种两路液体流量定比控制和流量总和控制的方法，其特征在于：在缸体内设置有两个活塞，两个活塞分别接在一个活塞拉杆的两端，活塞连接拉杆的一侧为内侧，另一侧为外侧，两个活塞之间设置有隔板，拉杆从隔板中穿过，两个活塞内侧之间的两个腔室轮流充、排母液，为母液计量腔，两个活塞外侧分别与缸体构成的两个腔室轮流充、排水，为水计量腔，水计量腔与母液计量腔的容积比等于两路液体的流量定比，每一个腔室均在活塞换向处引输液管到换向阀，以使两路流量经由换向阀进、出各自的计量腔；换向阀的换向即阀芯在其两个换向位之间移动，使得每个腔室液体的进、出均交替变化，从而使活塞往复运动，调整换向阀的换向频率即对经过计量腔计量的两路液体实现流量总和的调控，并始终保持这两路流量的定比控制。有益效果：没有流量定比控制滞后于流量计量的问题，彻底消除了流量定比控制与流量调节相互干扰问题，也没有注聚控制过程中井间干扰的问题，增加了流量定比控制的可靠性和流量调节的及时性、容易实现井口定压注聚；并降低了单井注聚控制的成本。

结合附图详述本发明的实施例。

附图为本发明的工作原理图。

如图所示，在缸体1内设置有两个活塞6，两个活塞分别接在一个活塞拉杆7的两端，活塞连接拉杆的一侧为内侧，另一侧为外侧，两个活塞之间设置有隔板8，拉杆从隔板中穿过，两个活塞内侧之间的两个腔室充、排母液，为母液计量腔，两个活塞外侧分别与缸体构成的两个腔室充、排水为水计量腔，水计量腔与母液计量腔的容积比等于两路液体的流量定比，每一个腔室均在活塞换向处引输液管到换向阀2，再通过该阀(一种电磁式三位四通滑阀)接水的输入、输出管W、W_C和母液的输入、输出管M、M_C，以使两路流量经由换向阀进、出各自的计量腔。

本例中的高压供水管W内的水压力大于该井母液供应管M内的母液压力，故水计量腔同时也是液压马达的工作室，而母液计量腔同时也是被该马达带动的母液泵工作室。在活塞往复运动的过程中，输出的水和母液经由静态混合器3均化后进入压力较低的注聚井井口5，井口压力表4的压力低于高压供水压力，这样，注进该井内的水溶液始终含有固定比率的聚合物。不论进入定比控制装置的两路液流的压力是否相同，只要该装置的输入液体与输出液体的水力能之差足以推动其活塞全程运行，即可对通过该装置的两路液流实现流量定比控制，同时还可以根据单位时间内活塞往复运行的次数测出每路流量。但活塞的往复运动和往复运动频率的调控并不在该装置内，而是借助于装置外的换向监控机构来实现的。

换向监控机构是由换向阀2和能够调控该阀换向频率的监控器组成，换向阀的换向频率是指单位时间内阀芯在左、右位间往复移动的次数；推动阀芯动作的电磁铁的电源线K₁、K₂接监控器，由监控器器控制其通、断。当该换向阀2的阀芯经过如图所示的中位向右移，四路液流经由该阀时，阀与计量腔间的液流按该阀图左方块内所标示的方向流动；于是，流向该注聚井的高压供水便进入液马达左工作室，推动活塞右移，而右工作室排出减压水；与此同时，母液泵的右工作室吸入次高压母液，而其左工作室则排出升压后的母液。当换向阀2的阀芯经过如图所示的中位向左移，只是阀与计量腔间的液流方向皆发生反转，即按该阀图右方块内所标示的方向流动，于是，流向该注聚井的高压水便进入液压马达右工作室，推动活塞左移，使左工作室排出减压水；与此同时，母液泵的左工作室吸入次高压母液，右工作室排出升压后的母液。随着换向阀的阀芯如此不断地往复移动，水力活塞泵的活塞也会以同样的频率往复运动，只要阀芯在左、右位置上停留的时间能够保证活塞完成其全行程，调整换向阀的换向频率，就能够对经由该阀输入到计量腔计量后又经该阀输出的两路液体实现流量总和的调控，同时还能够通过换向频率监控器所执行的控制频率获得这两路流量之和的读数，而且不会干扰由计量腔容积所决定的流量定比控制。

Claims

1、一种两路液体流量定比控制和流量总和控制的方法，其特征在于：在缸体内设置有两个活塞，两个活塞分别接在一个活塞拉杆的两端，活塞连接拉杆的一侧为内侧，另一侧为外侧，两个活塞之间设置有隔板，拉杆从隔板中穿过，两个活塞内侧之间的两个腔室轮流充、排母液，为母液计量腔，两个活塞外侧分别与缸体构成的两个腔室轮流充、排水，为水计量腔，水计量腔与母液计量腔的容积比等于两路液体的流量定比，每一个腔室均在活塞换向处引输液管到换向阀，以使两路流量经由换向阀进、出各自的计量腔；换向阀的换向即阀芯在其两个换向位之间移动，使得每个腔室液体的进、出均交替变化，从而使活塞往复运动，调整换向阀的换向频率即对经过计量腔计量的两路液体实现流量总和的调控，并始终保持这两路流量的定比控制。

2、权利要求1中的母液和水，可以是其它需要进行两路流量定比控制和流量总和控制的液体。