CN202520290U - 一种注水调节和优化控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种注水调节和优化控制系统，其包括：注水泵站调节子系统、注水井调节子系统、注水优化控制子系统组成；注水泵站调节子系统和注水井调节子系统分别与注水优化控制子系统连接；注水泵站调节子系统与注水井调节子系统连接；本实用新型通过注水系统优化方法，对注水泵站和注水井智能调节器进行优化调节，实现注水站内注水泵的调节，跨罐密闭注水，保证注水运行稳定，站内供水和站外需求的压、流匹配。
Description
技术领域
本实用新型属于油田注水技术领域，特别涉及一种注水调节和优化控制系统。
背景技术
随着注水开发的不断调整，油田区块配注水量也随之发生变化，导致泵站注水与管网不匹配，泵管压差大，调节不合理，以致注水系统效率低。注水系统复杂，且注水网络中未知运行参数的节点较多，人工分析难度非常大，无法保证系统运行方案合理，也无法准确及时的进行系统调整，因此需要注水调节和优化系统。
发明内容
本实用新型主要目的是为了解决上述问题，提供一种通过注水系统优化方法，对注水泵站和注水井智能调节器进行优化调节，实现注水站内注水泵的调节，跨罐密闭注水，保证注水运行稳定，站内供水和站外需求的压、流匹配的注水调节和优化控制系统。
为了达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种注水调节和优化控制系统，其包括：注水泵站调节子系统、注水井调节子系统、注水优化控制子系统组成；注水泵站调节子系统和注水井调节子系统分别与注水优化控制子系统连接；注水泵站调节子系统与注水井调节子系统连接；注水泵站调控子系统主要包括：提升泵机组、过滤器、存储罐、注水泵机组和控制器；提升泵机组和注水泵机组分别与控制器连接；提升泵机组、过滤器、存储罐和注水泵机组顺序连接；控制器还与注水优化控制子系统连接；注水井调节子系统包括注水井调节器、注水井控制器和电源；注水井调节器与注水泵机组连接；注水井调节器和注水井控制器分别与电源连接；注水井调节器与注水井控制器连接；注水井控制器还与注水优化控制子系统连接；
注水泵站调控子系统还包括变频调节或软起驱动；提升泵机组通过变频调节与控制器连接；注水泵机组通过变频调节或软起驱动与控制器连接；提升泵机组两端还分别连接有压流检测装置；注水泵机组前后两端也分别连接有压流检测装置；
注水泵站调控子系统还包括前置泵机组；前置泵机组设于存储罐和注水泵机组之间；前置泵机组通过变频调节与控制器连接；前置泵机组前后两段分别连接有压流检测装置；
压流检测装置还与控制器连接；
控制器通过有线或无线通讯与注水优化控制子系统连接；
注水井控制器通过有线或无线通讯与注水优化控制子系统连接；
存储罐的前后两段还设置有阀；
注水井调节子系统至少为一个。
本实用新型使用时：注水泵站调节子系统将清水或污水作为来水，经提升泵机组注入到过滤器，再注入到存储罐，再注入到前置增压泵机组，再注入到注水泵机组，再注入到注水井调节器；存储罐可以通过阀组合调整，实现跨罐密闭注水。提升泵机组的驱动电机可以变频调节、前置增压泵机组的驱动电机也可以变频调节，注水泵机组的驱动电机也可以变频调节或软起驱动；通过注水优化控制子系统采集信号，再进入控制器，经过控制器的分析，控制整个注水站的压力、流量调节，也实现注水站的跨罐密闭注水，且协调、平稳运行。注水井调节子系统包括注水井调节器和注水井控制器，注水井控制器通过与注水优化控制子系统连接从而采集注水井运行数据，也可以与其他系统进行数据交互，数据交互可以是无线通讯，也可以有线通讯；注水井控制器同时控制注水井调节器，使用时调节器与注水井口或配水间连接，从而实现注水井水量调节。注水优化控制子系统采集管网地理信息(包含机泵、管线，阀配水间，井的空间位置、拓扑结构)、注水生产信息和管网中各个环节的模型(主要包括：注水泵压\流模型，注水泵压\效率模型，注水管线模型，配水间到井口模型，注水井模型)，利用管网地理信息建立管网拓扑结构、提供网络运算基础结构关系；注水生产信息数据来自注水站内控制子系统和注水井控制子系统(也可人工录入)；注水优化控制子系统采用模型计算、模拟计算和生产运行计算；通过地理信息建立管网拓扑结构，提供模拟计算和生产运行计算关系数据；生产信息系统数据来自站内控制子系统和注水井控制子系统(也可人工录入)，是采集的生产现场数据；模型计算是运算各个模型参数；模拟计算模块是模拟计算管网运行参数，提供管网设计模拟评价参数；生产运行计算模块是计算生产运行评价参数，包括机泵运行参数，管网注水分布，管线诊断，注水系统各个环节效率，井满足率和满足分布，形成最优化方案，指导注水泵站调节子系统和注水井控制子系统调控。生产运行计算和模拟计算核心是采用正反向迭代算法。
本实用新型具有从泵站到站外井口的调控，并且通过注水优化控制系统优化计算来指导其最优调节方案，实现油田注水的一种综合运行和优化手段。数据监测准确、及时、测点多、实用性强的特点，可满足各运行环境的需求，其不仅能够记录、传输数据，而且能对数据进行智能化管理，将各种数据信息按照使用者的要求进行处理，进一步的满足用户要求。
附图说明：
图1：本实用新型的系统结构示意框图；
图2：本实用新型的注水泵站调节子系统的结构示意框图；
图3：本实用新型的注水井调节子系统的结构示意框图；
图4：本实用新型的注水优化子系统的结构示意框图。
具体实施方式：
实施例：
如图1所示：一种注水调节和优化控制系统，其包括：注水泵站调节子系统、注水井调节子系统、注水优化控制子系统组成；注水泵站调节子系统和注水井调节子系统分别与注水优化控制子系统连接；注水泵站调节子系统与注水井调节子系统连接；如图2所示：注水泵站调控子系统主要包括：提升泵机组、过滤器、存储罐、注水泵机组和控制器；提升泵机组和注水泵机组分别与控制器连接；提升泵机组、过滤器、存储罐和注水泵机组顺序连接；控制器还与注水优化控制子系统连接；如图3所示：注水井调节子系统包括注水井调节器、注水井控制器和电源；注水井调节器与注水泵机组连接；注水井调节器和注水井控制器分别与电源连接；注水井调节器与注水井控制器连接；注水井控制器还与注水优化控制子系统连接；
注水泵站调控子系统还包括变频调节或软起驱动；提升泵机组通过变频调节与控制器连接；注水泵机组通过变频调节或软起驱动与控制器连接；提升泵机组两端还分别连接有压流检测装置；注水泵机组前后两端也分别连接有压流检测装置；
注水泵站调控子系统还包括前置泵机组；前置泵机组设于存储罐和注水泵机组之间；前置泵机组通过变频调节与控制器连接；前置泵机组前后两段分别连接有压流检测装置；
压流检测装置还与控制器连接；
控制器通过有线或无线通讯与注水优化控制子系统连接；
注水井控制器通过有线或无线通讯与注水优化控制子系统连接；
存储罐的前后两段还设置有阀；
注水井调节子系统至少为一个。
本实用新型使用时：注水泵站调节子系统将清水或污水作为来水，经提升泵机组注入到过滤器，再注入到存储罐，再注入到前置增压泵机组，再注入到注水泵机组，再注入到注水井调节器；存储罐可以通过阀组合调整，实现跨罐密闭注水。提升泵机组的驱动电机可以变频调节、前置增压泵机组的驱动电机也可以变频调节，注水泵机组的驱动电机也可以变频调节或软起驱动；通过注水优化控制子系统采集信号，再进入控制器，经过控制器的分析，控制整个注水站的压力、流量调节，也实现注水站的跨罐密闭注水，且协调、平稳运行。注水井调节子系统包括注水井调节器和注水井控制器，注水井控制器通过与注水优化控制子系统连接从而采集注水井运行数据，也可以与其他系统进行数据交互，数据交互可以是无线通讯，也可以有线通讯；注水井控制器同时控制注水井调节器，使用时调节器与注水井口或配水间连接，从而实现注水井水量调节。如图4所示：注水优化控制子系统采集管网地理信息(包含机泵、管线，阀配水间，井的空间位置、拓扑结构)、注水生产信息和管网中各个环节的模型(主要包括：注水泵压\流模型，注水泵压\效率模型，注水管线模型，配水间到井口模型，注水井模型)，利用管网地理信息建立管网拓扑结构、提供网络运算基础结构关系；注水生产信息数据来自注水站内控制子系统和注水井控制子系统(也可人工录入)；注水优化控制子系统采用模型计算、模拟计算和生产运行计算；通过地理信息建立管网拓扑结构，提供模拟计算和生产运行计算关系数据；生产信息系统数据来自站内控制子系统和注水井控制子系统(也可人工录入)，是采集的生产现场数据；模型计算是运算各个模型参数；模拟计算模块是模拟计算管网运行参数，提供管网设计模拟评价参数；生产运行计算模块是计算生产运行评价参数，包括机泵运行参数，管网注水分布，管线诊断，注水系统各个环节效率，井满足率和满足分布，形成最优化方案，指导注水泵站调节子系统和注水井控制子系统调控。生产运行计算和模拟计算核心是采用正反向迭代算法。
本实用新型具有从泵站到站外井口的调控，并且通过注水优化控制系统优化计算来指导其最优调节方案，实现油田注水的一种综合运行和优化手段。数据监测准确、及时、测点多、实用性强的特点，可满足各运行环境的需求，其不仅能够记录、传输数据，而且能对数据进行智能化管理，将各种数据信息按照使用者的要求进行处理，进一步的满足用户要求。
Claims (8)
1.一种注水调节和优化控制系统，其特征在于：该注水调节和优化控制系统包括：注水泵站调节子系统、注水井调节子系统、注水优化控制子系统组成；所述的注水泵站调节子系统和注水井调节子系统分别与所述的注水优化控制子系统连接；所述的注水泵站调节子系统与所述的注水井调节子系统连接；所述的注水泵站调控子系统主要包括：提升泵机组、过滤器、存储罐、注水泵机组和控制器；所述的提升泵机组和所述的注水泵机组分别与所述的控制器连接；所述的提升泵机组、过滤器、存储罐和注水泵机组顺序连接；所述的控制器还与所述的注水优化控制子系统连接；所述的注水井调节子系统包括注水井调节器、注水井控制器和电源；所述的注水井调节器与所述的注水泵机组连接；所述的注水井调节器和注水井控制器分别与所述的电源连接；所述的注水井调节器与所述的注水井控制器连接；所述的注水井控制器还与所述的注水优化控制子系统连接。
2.根据权利要求1所述的注水调节和优化控制系统，其特征在于：所述的注水泵站调控子系统还包括变频调节或软起驱动；所述的提升泵机组通过变频调节与所述的控制器连接；所述的注水泵机组通过变频调节或软起驱动与所述的控制器连接；所述的提升泵机组两端还分别连接有压流检测装置；所述的注水泵机组前后两端也分别连接有压流检测装置。
3.根据权利要求1所述的注水调节和优化控制系统，其特征在于：所述的注水泵站调控子系统还包括前置泵机组；所述的前置泵机组设于存储罐和注水泵机组之间；所述的前置泵机组通过变频调节与所述的控制器连接；所述的前置泵机组前后两段分别连接有压流检测装置。
4.根据权利要求2或3所述的注水调节和优化控制系统，其特征在于：所述的压流检测装置还与所述的控制器连接。
5.根据权利要求1所述的注水调节和优化控制系统，其特征在于：所述的控制器通过有线或无线通讯与所述的注水优化控制子系统连接。
6.根据权利要求1所述的注水调节和优化控制系统，其特征在于：所述的注水井控制器通过有线或无线通讯与所述的注水优化控制子系统连接。
7.根据权利要求1所述的注水调节和优化控制系统，其特征在于：所述的存储罐的前后两段还设置有阀。
8.根据权利要求1所述的注水调节和优化控制系统，其特征在于：所述的注水井调节子系统至少为一个。
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| CN201220058167XU CN202520290U (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种注水调节和优化控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201220058167XU CN202520290U (zh) | 2012-02-22 | 2012-02-22 | 一种注水调节和优化控制系统 |
Publications (1)
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| CN202520290U true CN202520290U (zh) | 2012-11-07 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104854304A (zh) * | 2014-07-23 | 2015-08-19 | 王雅苹 | 一种两套管网注水系统分压点确定方法 |
| CN104373114B (zh) * | 2013-08-15 | 2017-06-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种两套管网注水系统分压点确定方法 |
| CN113700458A (zh) * | 2020-05-22 | 2021-11-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油田注水系统能耗优化方法及装置 |
| CN118548020A (zh) * | 2024-07-30 | 2024-08-27 | 西安博探石油工程有限公司 | 一种油田智能化注水控制系统及方法 |
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2012
- 2012-02-22 CN CN201220058167XU patent/CN202520290U/zh not_active Expired - Fee Related
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