CN201826823U - 撬装式压流双控移动注水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装式压流双控移动注水装置，包括控制泵机组(10)、注水泵机组(20)、电控柜(30)和撬装房(90)；控制泵机组(10)、注水泵机组(20)和电控柜(30)安装在撬装房(90)内；控制泵机组(10)包括通过联接件连接在一起的控制泵电机(101)和控制泵(102)；注水泵机组(20)包括通过联接件连接在一起的注水泵电机(201)和注水泵(202)；控制泵(102)通过管道与注水泵(202)串联连接；电控柜(30)内部设置的控制器(40)分别变频控制控制泵电机(101)和注水泵电机(201)的转速。本注水装置适应了注水量小的新区块油田或注水分散的油田的注水需求，简化了施工程序，降低了注水成本，并实现系统平稳、科学注水。

Description

撬装式压流双控移动注水装置

技术领域

本实用新型涉及一种油田注水装置，特别涉及一种基于控制泵与注水泵串联连接的撬装式压流双控移动注水装置。

背景技术

油田注水是我国油田开发的一种十分重要的开采方式，油田注水的目的是保证油层压力和补充底层能量，提高油藏采油速度和采收率，促使油井生产出更多的原油，油田注水装置是注水系统的重要组成部分。现有的油田注水系统一般是通过在采油区块建立注水站来实现的，在整个注水站建立一套完整的注水管网和相应的控制系统，一般适应注水区域比较大，注水总量大，注水参数比较稳定的采油区块比较集中的油田注水。

油田在新区块开发或在一些比较分散区块进行二次开采时，由于这些区块一般采用单井或者多井注水，注水总量比较小，注水参数变化比较大，很可能出现间断注水现象，因此在该区域建立注水站很不科学。若在这些分散的采油区块建立注水站，则注水前期投入很大，而且注水管网的效率会由于分布范围太大而很大程度上降低。

为了克服现有的油田注水装置对新区块油田或比较分散区块采油区注水时存在的上述缺点，本实用新型提供了一种基于控制泵与注水泵串联连接的撬装式压流双控移动注水装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于控制泵与注水泵串联连接的撬装式压流双控移动注水装置，以满足注水量小的新区块油田或注水分散的油田注水需求，简化施工程序，降低成本。

本实用新型的另一个目的还在于提供了一种满足注水量不稳定的新区块或分散的油田注水需求，以实现科学注水。

本实用新型的撬装式压流双控移动注水装置，包括控制泵机组、注水泵机组、电控柜和撬装房。控制泵机组、注水泵机组和电控柜安装在撬装房内。控制泵机组包括通过联接件连接在一起的控制泵电机和控制泵。注水泵机组包括通过联接件连接在一起的注水泵电机和注水泵。控制泵通过管道与注水泵串联连接。电控柜内部设置有控制器。控制器输出控制信号到控制泵电机变频器和注水泵电机变频器，控制泵电机变频器和注水泵电机变频器分别控制控制泵电机和注水泵电机的转速。

进一步地，控制泵与注水泵之间的管道上设置一一水箱分支管路，水箱分支管路上串接一水箱，水箱的出口处设置一水箱出水阀。

此撬装式压流双控移动注水装置的控制泵机组、注水泵机组、电控柜安装在撬装房内，使整个注水装置可以随新开发的油田或一些比较分散区块的油田的调整变化而移动安装。撬装式压流双控移动注水装置的注水泵与控制泵串联连接，控制泵将单一和/或多个水源井输出的注入水直接输送到注水泵，并为注水泵提供一定的吸入压力和水流量。控制器将接收的或者经信号处理得到的控制泵电机控制信号输出到控制泵电机变频器，通过对控制泵电机变频器频率大小的调节，从而实现对控制泵电机速度的控制；同时，控制器将接收的或者经信号处理得到的注水泵电机控制信号输出到注水泵电机变频器，通过对注水泵电机变频器频率大小的调节，从而实现对注水泵电机速度的控制。本注水装置通过控制泵和注水泵的双泵联动控制，从而实现对注水管道水流大小、压力的控制，最终实现控制泵出水流量、水压与注水泵的出水流量、水压的动态平衡，使系统中注水泵工作在高效区，使注水系统和管网系统达到一动态平衡，最终实现高效率注水。注水泵与控制泵的水箱分支管路上设置的水箱，充分保障对注水泵或控制泵的入口压力提供，当控制泵运行平稳后且水源充足时，切除水箱，由控制泵直接对注水泵供水，以节约能耗。

本实用新型的撬装式压流双控移动注水装置，随新开发的油田或一些比较分散区块油田的调整变化而移动安装，从而简化了施工程序，降低了油田开发成本；注水泵与控制泵的水箱分支管路上设置的水箱，使本注水装置更加适应新区块或分散的油田的注水量不稳定的注水需求，从而节约能耗，实现了科学注水。

下面通过附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型一实施例注水装置的结构示意图；

图2为本实用新型又一实施例注水装置的结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型一实施例注水装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型的撬装式压流双控移动注水装置，包括控制泵机组10、注水泵机组20、电控柜30和撬装房90。控制泵机组10、注水泵机组20和电控柜30安装在撬装房90内。整个撬装房可随新开发的油田或一些比较分散区块油田的调整变化而移动安装。控制泵机组10包括控制泵电机101和控制泵102，控制泵电机101通过联接件和控制泵102连接在一起，将一定的功率传送给控制泵102。注水泵机组20包括注水泵电机201和注水泵202，注水泵电机201通过联接件将一定的功率传送给注水泵202。控制泵102通过管道与注水泵202串联连接。根据用户的要求和/或现场工况，电控柜30可设置一台或多台，电控柜30内部设置有控制器40，控制器40可设置为一个，控制器40输出控制信号到控制泵电机变频器501和注水泵电机变频器502，从而改变或调整控制泵电机变频器501和注水泵电机变频器502的频率，进一步控制控制泵电机101和注水泵电机201的转速；控制器40也可设置为多个，分别控制控制泵电机101和注水泵电机201的转速。控制器40为速度控制器、速度转换开关或者其他智能控制芯片。根据控制泵机组10和注水泵机组20的功率和输入电压的大小，电控柜30设计为高压电控柜和/或低压电控柜。根据用户的要求和/或现场工况，变频柜50可以设值为一个或多个，将控制泵电机变频器501和注水泵电机变频器502安装在变频柜50内；也可以不设置变频柜50，从而直接将两变频器安装在电控柜30内。本撬装式压流双控移动注水装置易于搬迁，满足了注水量小的新区块油田或注水分散的油田注水需求，简化了施工程序，降低了油田开发成本。

较优地，在注水泵202和控制泵102之间的管道上设置有控制泵出水阀702、流量计703、压力检测仪704和注水泵进水阀705，当控制器40采用PLC、单片机或其他能实现相关控制方法的工控机的任何一种。各检测仪表和各阀门的信号线与控柜30相连，将各仪表和各阀门的各检测值输出到控制器30，控制器30将处理得到的控制信号输出到控制泵电机变频器501、注水泵电机变频器502和各阀门，分别控制控制泵电机101、注水泵电机201的转速和各阀门的开度，从而实现对控制泵102出水流量、水压与注水泵202的出水流量、水压的动态平衡，使系统达到平稳注水。

根据具体的工况，设定控制泵102的输出管道中注入水流量参考值、压力参考值、阀门开度参考值以及注水泵202的输出管道中注入水的流量参考值、压力参考值以及阀门的开度值，手动或自动启动控制泵电机101和注水泵电机201。流量计703、注水泵出水压力检测仪707、压力检测仪704和各阀门开度的测量值通过信号线送往控制器40，控制器40将各测量值分别与各设定值作比较，得到相应的差值和/或差值变化率，针对各测量值、参考值、差值和/或者差值变化率采用PID控制、模糊控制、神经网络或其他智能控制方法，并将相应的控制信号输出到控制泵电机变频器501、注水泵电机变频器502和/或管道上各阀门，控制控制泵电机101和注水泵电机201的速度和/或各阀门的开度，从而实现对控制泵102输送的注入水的流量和压力的控制，最终实现控制泵102出水流量、水压与注水泵202的出水流量、水压的动态平衡，使系统达到平稳注水。本撬装式压流双控移动注水装置应用泵控泵技术，使注入水压力和流量可以自动调节，降低了注水单耗。

图2为本实用新型又一实施例注水装置的结构示意图，如图2所示，本撬装式压流双控移动注水装置的控制泵102与注水泵202的连接管道上设置一水箱分支管路，并在水箱分支管路上串接一水箱60，水箱分支管路上接近水箱60的入口处设置一水箱入水阀709，水箱60的出口处设置水箱出水阀701。当注入水间断或控制泵102输出的水压不足时，打开水箱出水阀701，从而可以对注水泵101的入口提供一定的水流量和压力保障；当控制泵102运行平稳后且注入水水源充足时，可关闭水箱出水阀701，实现只由控制泵102直接对注水泵202供水，从而节约注水能耗。更优地，在水箱60与水源井之间设置一水箱入水支路，在水箱入水支路上接近水箱60的入口处设置另一水箱入水阀708。当选择将注入水直接从水箱60注入注水泵202时，打开水箱入水阀708、水箱出水阀701和注水泵进水阀705，关闭水箱入水阀709和控制泵出水阀702，关闭。本撬装式压流双控移动注水装置满足了新开发的油田或一些比较分散区块油田的注水需求，可根据不同油田的注水井的需求，随意调整注水方案，因此具有很大的灵活性，从而实现科学注水。

较优地，本撬装式压流双控移动注水装置还设置有一装置控制柜80，装置控制柜80对注水装置的照明、采暖和设备管线的保温进行控制，使撬装式压流双控移动注水装置的适应范围更大，更实用。

更优地，针对控制泵机组10和注水泵机组20分别配置控制泵机组电控柜301和注水泵机组电控柜302，针对控制泵机组10和注水泵机组20，在控制泵机组电控柜301和注水泵机组电控柜302内分别配置一控制泵机组控制器401和一注水泵机组控制器402。另外，本注水装置设置有控制泵机组变频柜503和注水泵机组变频柜504，两变频柜内部分别设置有控制泵电机变频器501和注水泵电机变频器502，分别用于控制控制泵机电机101和注水泵电机201，从而实现控制泵102出水流量、水压与注水泵202的出水流量、水压的动态平衡，使系统达到平稳注水。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：包括控制泵机组(10)、注水泵机组(20)、电控柜(30)和撬装房(90)；

所述控制泵机组(10)、所述注水泵机组(20)和所述电控柜(30)安装在撬装房(90)内；

所述控制泵机组(10)包括通过联接件连接在一起的控制泵电机(101)和控制泵(102)；

所述注水泵机组(20)包括通过联接件连接在一起的注水泵电机(201)和注水泵(202)；

所述控制泵(102)通过管道与所述注水泵(202)串联连接；

所述电控柜(30)内部设置有控制器(40)；

所述控制器(40)输出控制信号到控制泵电机变频器(501)和注水泵电机变频器(502)，所述控制泵电机变频器(501)和所述注水泵电机变频器(502)分别控制所述控制泵电机(101)和所述注水泵电机(201)的转速。

2.根据权利要求1所述的撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：所述注水泵(202)和所述控制泵(102)之间的管道上设置有控制泵出水阀(702)、流量计(703)、压力检测仪(704)和注水泵进水阀(705)；

所述注水泵(202)的输出管道上设置有注水泵出水阀(706)和注水泵出水压力检测仪(707)；

所述控制器(40)为PLC、单片机或其他工控机；

各检测仪表和各阀门通过信号线与所述电控柜(30)相连。

3.根据权利要求2所述的撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：所述控制泵(102)与所述注水泵(202)之间的管道上设置有一水箱分支管路，所述水箱分支管路上串接一水箱(60)，所述水箱分支管路上接近所述水箱(60)的入口处设置一水箱入水阀(709)，所述水箱(60)的出口处设置一水箱出水阀(701)。

4.根据权利要求3所述的撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：在所述水箱(60)与水源井之间设置一水箱入水支路，所述水箱入水支路上接近所述水箱(60)的入口处设置另一水箱入水阀(708)。

5.根据权利要求2、3或4所述的撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：还包括一装置控制柜(80)，用于控制对所述注水装置的照明、采暖和设备、管线的保温。

6.根据权利要求5所述的撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：所述电控柜 (30)为高压电控柜和/或低压电控柜。

7.根据权利要求6所述的撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：所述电控柜(30)包括针对所述控制泵机组(10)和所述注水泵机组(20)分别配置的控制泵机组电控柜(301)和注水泵机组电控柜(302)；

所述控制器(40)包括针对所述控制泵机组(10)和所述注水泵机组(20)分别配置的一控制泵机组控制器(401)和一注水泵机组控制器(402)。

8.根据权利要求7所述的撬装式压流双控移动注水装置，其特征在于：还包括控制泵机组变频柜(503)和注水泵机组变频柜(504)；

所述控制泵电机变频器(501)和所述注水泵电机变频器(502)分别设置在所述控制泵机组变频柜(503)和所述注水泵机组变频柜(504)内。 

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