CN1916428A

CN1916428A - 泵控泵压流双控自动注水方法

Info

Publication number: CN1916428A
Application number: CN 200610105057
Authority: CN
Inventors: 吴九辅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: CN100410542C

Abstract

一种泵控泵压流双控自动注水方法，简称SPCP，该系统由双前置增压泵、注水泵、变频调速器、控制柜及安装在系统上的压力、流量、转速传感器、减震器等构成。由变频调速器驱动的前置增压泵1出口通过管道与由变频调速器驱动的前置增压泵2入口相联，前置增压泵2的出口通过管道与注水泵3入口相联，前置增压泵1控制注水泵3流量，前置增压泵2控制注水泵3压力，实现注水压力流量同时可控。本方法具有自动化程度高，泵效平均提高10％，节电效果可达15％，可在油田推广应用。

Description

泵控泵压流双控自动注水方法

本发明属于非变容式泵技术领域，具体涉及到泵送技术或系统的控制。

陆地上开采石油，油田到后期多采用注水方式，以补充地层能量，保证原油稳产高产。注水装置多采用多级离心泵和柱塞泵，其中主要采用多级离心泵，离心泵的工作压力大部分在17Mpa左右，泵工作效率多数在72.1％上下，注水用电单耗平均为6.94kwh/m³。随着油田开采量的增加注水量相应增加，电能的消耗大幅度增加。现有的注水系统离心泵的工作压力和流量不可调，运行效率低、能耗高等缺点，而且系统测试手段不全，自动化程度低，不能实现自动控制，安全性能差。申请号为200510042995.9提供的“泵控泵压流可调自动注水方法”改变了上述状况，使油田注水技术上了一个新的台阶，但这种方法也有缺陷，压力和流量不能同时调节，通常是在保障注水压力的情况下，使流量与其相适应，这样就可能形成有时流量不足，满足不了生产要求，有时流量过大而形成浪费。

本发明的目的是提供一种新的注水方法——泵控泵压流双控自动注水方法(简称“SPCP”)，这种方法可以克服现有技术的缺点，能实现同时调节流量和压力，并能自动控制压力和流量，满足生产的变化。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案。

本发明的注水系统由注水泵、双前置增压泵、变频调速器、控制柜及安装在注水泵和前置增压泵上的压力、转速传感器、水罐、管道及伐门、减震器等组成，由变频调速器驱动的前置增压泵1的出口通过管道与由变频调速器驱动的前置增压泵2的入口相连通，前置增压泵2的出口通过管道与注水泵的入口相联通，前置增压泵1的入口与水罐相连，为注水泵提供前置压力，改善注水泵的吸入性能，使注水泵在高效区工作。前置增压泵1通过变频调速器和控制柜控制注水泵出口流量，实现流量调节，前置增压泵2通过变频调速器和控制柜，控制注水泵出口压力，实现压力调节，达到流量压力双控自动注水。

为实现泵控泵，还必须保证前置增压泵与注水泵匹配得当，前置增压泵为要求很高的中开平衡双吸泵，其特性为流量、压力调节范围宽，高效区宽大，在压流双控调节时，一直在高效区，对于流量300m³/h的注水泵，前置增压泵2的出口压力为0.3-1.45Mpa以下，流量为200m³/h-360m³/h；对于流量400m³/h的注水泵，前置增压泵2的出口压力为0.3-1.5Mpa以下，流量为250m³/h-450m³/h；对于流量1000m³/h的注水泵，前置增压泵2出口压力为1-4Mpa以下，流量为700-1200m³/h。特殊要求还可拓宽。由于前置增压泵的作用，多级注水泵可充分降级，即去掉1-2个叶轮，达到降耗，扩能效果。

另外，设置在前置增压泵1入口与水罐之间管道上的入口压力传感器、流量计设置在前置增压泵1出口和前置增压泵2入口之间的压力传感器，设置在前置增压泵2出口与注水泵入口管道上的压力传感器，设置在双前置增压泵电机上的转速传感器，设置在注水泵出口上的压力传感器，通过电缆与变频调速器和控制柜相连，控制柜模拟量接口与这些传感器相连接，将传感器的信号进行数据采集，转变为信号输入控制柜，进行优化处理，通过控制柜用来控制电气设备的接通和切断，达到自动注水，并对电能分配起保护作用，提高系统自动化水平。在双前置增压泵入口、出口管道上各安装一组减震器，其目的是为了降低安装精度要求和增大调频范围，使其宽频范围内稳定，不振动，保护管道正常工作。

与现有技术相比，本发明利用双前置增压泵，通过变频调速器和控制柜，控制增压泵1出口流量，从而控制注水泵出口流量，通过变频调速和控制柜控制增压泵2出口压力，从而控制注水泵出口压力，达到压力、流量双控目的，并利用传感器和控制柜相联接，将数据优化处理，实现自动注水，优化运行，提高注水泵的效率，降低电能消耗，现场实测本发明平均泵效提高10％，节电能效果达15％。

图是1是本发明的结构示意图，下面结合附图，和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

在图1中，本实施例的泵控泵压流双控自动注水方法是由前置增压泵1，前置增压泵2，注水泵3，变频调速器4、5，控制柜6，转速传感器7、8，增压泵1入口压力传感器9，流量计10，增压泵2入口、出口压力传感器11、12，增压泵1入口阀13，过滤器14，水罐15，回流阀16，注水泵出口压力传感器17，减震器构成，双前置增压泵1、2，注水泵3，变频调速器4、5和控制柜6安装在基础上，增压泵1入口通过管道与水罐15相联，其管道上有过滤器14，入口阀门13，压力传感器9，流量计10(其安装可换位)，增压泵1入口压力传感器9用于感受增压泵1入口水的压力，转换成信号输出，流量计10用于测量增压泵1水的流量，增压泵1的出口通过管道与增压泵2的入口联通，增压泵2的出口通过管道与注水泵3的入口相联通，在增压泵2的入口管道上安装有入口压力传感器11和出口压力传感器12，增压泵2入口、出口压力传感器11，12用于感受流经增压泵2的入口、出口压力，转换成信号输出，在增压泵1，2电机的输出轴上安装有转速传感器7、8，用于感受增压泵1、2的转速，转换成信号输出，在注水泵3的出口管道上安装有出口压力传感器17，注水泵3的出口压力传感器用于感受流经注水泵3出口水的压力，转换成信号输出，在注水泵3与水罐之间相联通的管道上安装有回流阀门16，当在泵系统起动或停机时，从注水泵3出口流出的水流，经过安装在管道上的回流阀门16回到水罐15内。

双增压泵1、2的电机通过电缆与变频调速器4、5相连，变频调速器4、5通过电缆与控制柜6相连接，通过调节增压泵1的转速，来调整注水泵出口流量，通过调节增压泵2电机的转速，调节注水泵的出口压力，达到同时控制压力流量，满足现场注水变化的需要。控制柜6的模拟量接口通过电缆与增压泵1的入口压力传感器9，流量计10，增压泵2入口、出口压力传送器11、12，注水泵3出口压力传感器17相连接，各个传感器输出的信号输入到控制柜6，通过控制柜用来控制电气设备的接通或切断，并对电能的分配起保护作用。

Claims

1、一种泵控泵压流双控自动注水方法，该系统由双前置增压泵[1]、[2]，注水泵[3]，变频调速器[4]、[5]，控制柜[6]等构成，其特征是由变频调速器[4]、控制柜[6]驱动的前置增压泵[1]的出口通过管道与由变频调速器[5]和控制柜[6]驱动的前置增压泵[2]的入口相连，前置增压泵[2]的出口，通过管道与注水泵[3]的入口相联通。

2、根据权利要求1所述的泵控泵压流双控自动注水方法，其特征在于前置增压泵[1]、[2]的转速传感器[7]、[8]，入口、出口压力传感器[9]、[11]，流量计[10]，注水泵[3]出口压力传感器[17]，通过电缆与变频调速器[4]、[5]和控制柜[6]相联。