CN208966636U - 一种用于油田增强注水作业的供液系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于油田增强注水作业的供液系统，属于油田开发领域。所述装置包括：控制盒、变频控制柜、抽水泵、m个液位检测器和m个储液罐，m为大于0的整数；控制盒包括m个第一输入端口，m个液位检测器中的每个液位检测器与控制盒中的一个第一输入端口一一对应，以及液位检测器与一个储液罐一一对应，液位检测器位于其对应储液罐内且连接至控制盒中与其对应的第一输入端口上；控制盒的第一输出端口与变频控制柜的第二输入端口相连，变频控制柜的第二输出端口与抽水泵电连接，抽水泵用于向m个储液罐注水。通过本申请，可减少工作人员的工作量，且避免了工作人员在夜晚和恶劣天气监测储液罐和抽水泵时的安全隐患。

Description

一种用于油田增强注水作业的供液系统

技术领域

本申请涉及油田开发领域，特别涉及一种用于油田增强注水作业的供液系统。

背景技术

在采油过程中，当油层内压力较小时，会影响油层的原油产量，此时需要将水注入油层，增加油层内的压力，提高原油的产量。

为了增加油层的压力，可以使用注水泵、储液罐和注水设备向油层注水。在注水时，注水泵从水源中抽水，再将抽出的水输送至储液罐，注水设备再从储液罐中抽水，并将水注入到油层内。目前工作人员人工监测储液罐，当储液罐内的液位较高时，工作人员需要降低抽水泵的抽水频率，或关闭抽水泵；当储液罐内的液位较低时，工作人员需要提高抽水泵的抽水频率，或打开抽水泵。

在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

人工监测储液罐并调节抽水泵的抽水频率，增加了工作人员的工作量。

实用新型内容

为了减少工作人员的工作量，本申请提供了一种用于油田增强注水作业的供液系统。所述技术方案如下：

可选的，系统包括：

控制盒、变频控制柜、抽水泵、m个液位检测器和m个储液罐，m为大于0的整数。

所述控制盒包括m个第一输入端口，所述m个液位检测器中的每个液位检测器与所述控制盒中的一个第一输入端口一一对应，以及所述液位检测器与一个储液罐一一对应，所述液位检测器位于其对应储液罐内且连接至所述控制盒中与其对应的第一输入端口上。

所述控制盒的第一输出端口与所述变频控制柜的第二输入端口相连，所述变频控制柜的第二输出端口与所述抽水泵电连接，所述抽水泵用于向所述m个储液罐注水。

可选的，抽水泵的数目为m个，所述变频控制柜包括m个第二输出端口，所述m个抽水泵中的每个抽水泵与所述变频控制柜中的一个第二输出端口一一对应，以及所述抽水泵与一个储液罐一一对应，所述抽水泵连接至所述变频控制柜中与其对应的第二输出端口上，用于向其对应的储液罐注水。

可选的，还包括：便携控制盘，所述便携控制盘与所述控制盒之间建立有无线连接。

可选的，液位检测器为超声液位计。

可选的，超声液位计包括磁铁吸附结构，所述超声液位计通过所述磁铁吸附结构安装在其对应的储液罐的罐口上。

可选的，控制盒还包括：第一处理器。

所述第一处理器与所述m个第一输入端口连接，所述第一处理器与所述第一输出端口连接。

可选的，控制盒还包括：第一存储器，所述第一存储器与所述第一处理器连接，所述第一存储器用于存储第一输入端口的端口号与抽水泵的标识的对应关系。

可选的，储液罐包括进水口与出水口，所述进水口与所述抽水泵通过管道连接，所述出水口与向油井内注水的注水设备连接。

可选的，抽水泵包括：叶轮、连接轴、泵体、电机、入水管口和出水管口。

所述泵体一端设有所述入水管口，另一端设有所述出水管口，所述叶轮和所述连接轴设在所述泵体内，所述叶轮位于所述泵体靠近所述入水管口的一端内，所述叶轮固定在所述连接轴的一端上，所述电机设在所述泵体的外部，所述电机的输出轴与所述连接轴的另一端连接，所述电机的控制开关与所述变频控制柜中的所述抽水泵对应的第二输入端口连接，所述抽水泵的出水管口通过所述管道与所述储液罐的进水口连接。

本申请提供的技术方案的有益效果是：

通过本申请实现了自动监控储液罐和抽水泵，相比于人工监控，减少了工作人员的工作量，并且避免了工作人员在夜间监控储液罐和抽水泵的安全隐患。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种用于油田增强注水作业的供液系统；

图2是本申请实施例提供的控制盒和变频控制柜；

图3是本申请实施例提供的一种抽水泵。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本申请实施例提供了一种用于油田增强注水作业的供液系统，包括：

控制盒2、变频控制柜3、抽水泵5、m个液位检测器1和m个储液罐6，m为大于0的整数。

控制盒2包括m个第一输入端口21，m个液位检测器1中的每个液位检测器1与控制盒2中的一个第一输入端口21一一对应，以及该液位检测器1与一个储液罐6一一对应，该液位检测器1位于其对应储液罐6内且连接至控制盒2中与其对应的第一输入端口21上。

控制盒2的第一输出端口22与变频控制柜3的第二输入端口31相连，变频控制柜3的第二输出端口32与抽水泵5电连接，抽水泵5用于向m个储液罐6注水。

可选的，对于每个m个液位检测器1中的每个液位检测器1，m可取值为1、2、3、……，在将该液位检测器1设置在其对应的储液罐6上后，将该液位检测器1校零。并在控制盒2内设置第一高度阈值和第二高度阈值，第一高度阈值大于第二高度阈值。

抽水泵5从水源中抽水并将抽取的水平均注入到m个储液罐6中，注水设备从该m个储液罐6中取水并向油层注水，注水设备平均地从m个储液罐6中的每个储液罐6中取水，因此每个储液罐6的液位高度大致相等，且每个储液罐6的液位高度之间的差值不超过10cm。

对于m个液位检测器1中的每个液位检测器1，该液位检测器1检测其所在储液罐6的液位高度，并向与其对应的第一输出端口22发送该液位高度，当控制盒2接收到的该液位高度高于第一高度阈值时，控制盒2会向变频控制柜3发送降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令，变频控制柜3接收到该指令后，向抽水泵5发送该指令，该抽水泵5接收到该指令后，降低该抽水泵5抽水速率或关闭该抽水泵5，减少了抽水泵5向储液罐6内的输水量；当控制盒2接收到的该液位高度低于第二高度阈值时，控制盒2会向变频控制柜3发送提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令，变频控制柜3接收到控制盒2发送的该指令后，向抽水泵5发送该指令，抽水泵5接收到该指令后，提高该抽水泵5抽水速率或打开该抽水泵5，增加了抽水泵5向储液罐6内的输水量。

液位检测器1可以实时监控储液罐6内的液位高度，当控制盒2接收到该液位检测器1传来的液位高度时，会对该液位高度进行判断，当该液位高度高于第一高度阈值时，向变频控制柜3发送降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令，减少抽水泵5向该储液罐6内的输水量，当该液位高度低于第二高度阈值时，向变频控制柜3发送提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令，减少抽水泵5向该储液罐6内的输水量，实现自动监控储液罐和抽水泵，相比于人工监控，减少了工作人员的工作量，并且避免了工作人员在夜间监控储液罐和抽水泵的安全隐患。

可选的，对于每个液位检测器1，参见图2，该液位检测器1检测与其对应的储液罐6内的液位高度，并将该储液罐6内的液位高度发送至控制盒2。

可选的，上述液位检测器1为超声液位计，每个超声液位计设置在与其对应的储液罐6上，每个超声液位计分别与控制盒2连接。

可选的，每个超声液位计可通过物理线路分别与控制盒2连接。

超声液位计向储液罐6内液面发射超声波信号，超声波传播至储液罐6内液面，在储液罐6内液面上形成反射，反射波沿原路径传播至超声液位计，被超声液位计接收，超声液位计根据发射超声波到接收超声波的时间计算储液罐6内液面与超声液位计的距离，将储液罐6内液面与超声液位计的距离转化为储液罐6内液位高度，再将储液罐6内液位高度发送至控制盒2。

可选的，上述超声液位计包括磁铁吸附结构，超声液位计通过磁铁吸附结构安装在其对应的储液罐6的罐口上，便于计算储液罐6内液位高度。

超声液位计可实时检测储液罐内液位高度，无需工作人员查看，减少工作人员的工作量，且减少了工作人员的安全隐患。

可选的，参见图2，在抽水泵5的数目等于1的情况下，控制盒2还包括：第一输出端口22。

第一处理器23与m个第一输入端口21连接，第一处理器23与第一输出端口22连接。

对于每个液位检测器1，该液位检测器1通过物理线路与控制盒2中与其对应的一个第一输入端口21连接。m个第一输入端口21与第一处理器23连接，第一处理器23与第一输出端口22连接，第一输出端口22与变频控制柜3之间采用物理线路连接。

对于该m个液位检测器1中的每个液位检测器1，液位检测器1将其对应储液罐6内的液位高度发送至与其对应的第一输入端口21。第一处理器23通过一个第一输入端口21接收该液位检测器1发送的液位高度，第一处理器23对储液罐6内液位高度进行判断，当储液罐6液位高度高于第一高度阈值，则第一处理器23通过第一输出端口22向变频控制柜3发送降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令；当储液罐6液位高度低于第二高度阈值，则第一处理器23通过第一输出端口22向变频控制柜3发送提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令。

控制盒可接收储液罐内液位高度，并对储液罐内液位高度进行判断并发送相应的指令，可代替工作人员对储液罐内液位高度进行判断，减少了工作人员的工作量。

在抽水泵5的数目大于1的情况下，参见图2，控制盒2还包括：第一存储器24。

第一存储器24与第一处理器23连接，第一存储器24用于存储第一输入端口21的端口号与抽水泵5的标识的对应关系。

对于每个液位检测器1，该液位检测器1通过物理线路与控制盒2中的其对的一个第一输入端口21连接。m个第一输入端口21与第一处理器23连接，第一处理器23与第一输出端口22连接，第一处理器23和第一存储器24连接，第一输出端口22与变频控制柜3之间采用物理线路连接。第一存储器24用于存储第一输入端口21的端口号与抽水泵5的标识的对应关系。

对于该m个液位检测器1中的每个液位检测器1，液位检测器1将其对应储液罐6内的液位高度发送至与其对应的第一输入端口21。第一处理器23通过一个第一输入端口21接收该液位检测器1发送的液位高度，第一处理器23对储液罐6内液位高度进行判断，当该储液罐6液位高度高于第一高度阈值，则第一处理器23获取该第一输入端口21的端口号，根据该第一输入端口21的端口号，从第一存储器24存储的第一输入端口21的端口号与抽水泵5的标识的对应关系中获取对应的抽水泵5的标识，第一处理器23通过第一输出端口22向变频控制柜3发送降低该抽水泵5抽水速率的指令或关闭该抽水泵5的指令，该指令包括该抽水泵5的标识。或者，当该储液罐6液位高度低于第二高度阈值，则第一处理器23获取该第一输入端口21的端口号，根据该第一输入端口21的端口号，从第一存储器24存储的第一输入端口21的端口号与抽水泵5的标识的对应关系中获取对应的抽水泵5的标识，第一处理器23通过第一输出端口22向变频控制柜3发送提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令，该指令包括该抽水泵5的标识。

控制盒可接收储液罐内液位高度，并对储液罐内液位高度进行判断并发送相应的指令，可代替工作人员对储液罐内液位高度进行判断，减少了工作人员的工作量。

可选的，参见图2，在抽水泵5的数目等于1的情况下，变频控制柜3包括第二输入端口31、第二处理器33与第二输出端口32。

变频控制柜3的第二输入端口31与控制盒2的第一输出端口22通过物理线路连接，变频控制柜3的第二输出端口32与抽水泵5采用电连接的方式连接。

第二处理器33通过第二输入端口31接收控制盒2发送的降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令，并根据该指令从第二输出端口32向抽水泵5发送降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令，抽水泵5接收该指令后降低抽水速率或停止继续抽水；或，第二处理器33通过第二输入端口31接收控制盒2发送的提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令，并根据该指令从第二输出端口32向抽水泵5发送提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令，抽水泵5接收该指令后提高抽水速率或开始抽水。

可选的，参见图2，当抽水泵5的数目大于1的情况下，变频控制柜3还包括第二存储器34，以及变频控制柜3包括m个第二输出端口32，第二存储器34用于存储抽水泵5的标识与第二输出端口32的端口号的对应关系。m个抽水泵5中的每个抽水泵5与变频控制柜3中的一个第二输出端口32一一对应，以及该抽水泵5与一个储液罐6一一对应。

第二处理器33通过第二输入端口31接收控制盒2发送的降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令，该指令包括一个抽水泵5的标识，根据该抽水泵5的标识，从第二存储器34存储的抽水泵5的标识与第二输出端口32的端口号的对应关系获取对应的第二输出端口32的端口号，通过该第二输出端口32的端口号对应的第二输出端口32向该抽水泵5发送降低该抽水泵5抽水速率的指令或关闭该抽水泵5的指令，该抽水泵5接收该指令后降低抽水速率或停止继续抽水；或，第二处理器33通过第二输入端口31接收控制盒2发送的提高抽水泵5抽水速率或打开抽水泵5的指令，该指令包括一个抽水泵5的标识，根据该抽水泵5的标识，从第二存储器34存储的抽水泵5的标识与第二输出端口32的端口号的对应关系获取对应的第二输出端口32的端口号，通过该第二输出端口32的端口号对应的第二输出端口32向该抽水泵5发送提高该抽水泵5抽水速率的指令或打开该抽水泵5的指令，该抽水泵5接收该指令后提高抽水速率或开始抽水。

变频控制柜可控制抽水泵工作频率，减少了工作人员的工作量，且减少了工作人员调节抽水泵的抽水速率时发生危险的安全隐患。

可选的，上述每个储液罐6包括进水口与出水口，进水口与抽水泵5通过管道连接，出水口与向油井内注水的注水设备连接。

储液罐6罐口设有液位检测器1，用于检测储液罐6内液位高度。

可选的，参见图3，抽水泵5包括：叶轮51、连接轴52、泵体53、电机4、入水管口54和出水管口55。

泵体53一端设有入水管口54，另一端设有出水管口55，叶轮51和连接轴52设在泵体53内，叶轮51位于泵体53靠近入水管口54的一端内，叶轮51固定在连接轴52的一端上，电机4设在泵体53的外部，电机4的输出轴与连接轴52的另一端连接，电机4的控制开关与变频控制柜3中的抽水泵5对应的第二输入端口31连接，抽水泵5的出水管口55通过管道与储液罐6的进水口连接。

电机4与变频控制柜3通过电缆连接，电机4接收变频控制柜3发送的降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令，并根据该指令降低抽水泵5的抽水速率或关闭抽水泵5，减少抽水泵5从水源中的抽水量；或，电机4接收变频控制柜3发送的提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令，并根据该指令提高抽水泵5的抽水速率或打开抽水泵5，提高抽水泵5从水源中的抽水量。

电机4带动连接轴52转动，连接轴52带动叶轮51转动，叶轮51将水源中的水从入水管口54抽至泵体53后，水流出出水管口55，再通过管道流入至储液罐6中。当电机4接收降低抽水泵5抽水速率的指令后，电机4频率降低，抽水泵5的连接轴52的转动频率降低，叶轮51转动的频率也相应降低，减少抽水泵5从水源中的抽水量；或者，电机4接收关闭抽水泵5的指令后，电机4关闭，则抽水泵5关闭，抽水泵5不再从水源中抽水；当电机4接收提高抽水泵5抽水速率的指令后，电机4频率提高，相应的，抽水泵5的连接轴52的转动频率提高，叶轮51转动的频率也相应提高，增加抽水泵5从水源中的抽水量，或者，电机4接收打开抽水泵5的指令后，电机4打开，则抽水泵5打开，抽水泵5开始从水源中抽水。

由于抽水泵5在水中运行，可以简化抽水泵的建造工程，减少安装面积，减少了施工成本。

可选的，参见图1，系统还包括：控制盘7，控制盘7与控制盒2之间建立有无线连接。

可选的，当抽水泵5的数目等于1的情况下。

控制盘7接收控制盒2发送的每个储液罐6的液位高度，工作人员可远程通过控制盘7查看每个储液罐6内的液位高度。当储液罐6液位高度高于第一高度阈值时，控制盘7向控制盒2发送降低抽水泵5抽水速率的指令或关闭抽水泵5的指令，控制盒2再向变频控制柜3发送该指令，最终使抽水泵5的抽水量降低；或，当储液罐6液位高度低于第二高度阈值时，控制盘7向控制盒2发送提高抽水泵5抽水速率的指令或打开抽水泵5的指令，控制盒2再向变频控制柜3发送该指令，最终使抽水泵5的抽水量提高。

可选的，当抽水泵5的数目大于1的情况下。

控制盘7接收控制盒2发送的每个储液罐6的液位高度，工作人员可远程通过控制盘7查看每个储液罐6内的液位高度。当某个储液罐6液位高度高于第一高度阈值时，控制盘7向控制盒2发送降低该抽水泵5抽水速率或关闭该抽水泵5的指令，该指令包括该储液罐6对应的抽水泵5的标识，控制盒2根据抽水泵5的标识，向变频控制柜3发送降低该抽水泵5抽水速率或关闭该抽水泵5的指令，该指令包括该储液罐6对应的该抽水泵5标识，最终使抽水泵5的抽水量减少；或，当某个储液罐6液位高度低于第二高度阈值时，控制盘7向控制盒2发送提高该抽水泵5抽水速率或打开该抽水泵5的指令，该指令包括该储液罐6对应的抽水泵5的标识，控制盒2根据抽水泵5的标识，向变频控制柜3发送提高该抽水泵5抽水速率或打开该抽水泵5的指令，该指令包括该抽水泵5标识，最终使抽水泵5的抽水量提高。

控制盘为供液系统增加了另一种操作方式，工作人员可远程查看每个储液罐内的液位高度，方便工作人员操作。

可选的，m个液位检测器1、控制盒2和控制盘7的工作电压为24V。

本实施例的有益效果为：可以实时监控储液罐内的液位高度，并在储液罐内的液位高度高于第一高度阈值时，减少抽水泵向储液罐内的输水量，或储液罐内的液位高度低于第二高度阈值时，提高抽水泵向储液罐内的输水量，实现自动监控，相比于人工监控，减少工作人员的工作量，并且避免了工作人员在夜间监控储液罐和抽水泵的安全隐患；且同时可以分别对每个储液罐的液位高度进行调节，增加了抽水泵调节输水量的精准性；同时，还增加了一种人工操作方式，可远程查看储液罐内的液位高度，并对抽水泵的抽水量进行调节，方便工作人员的操作。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于油田增强注水作业的供液系统，其特征在于，包括：

控制盒、变频控制柜、抽水泵、m个液位检测器和m个储液罐，m为大于0的整数；

所述控制盒包括m个第一输入端口，所述m个液位检测器中的每个液位检测器与所述控制盒中的一个第一输入端口一一对应，以及所述液位检测器与一个储液罐一一对应，所述液位检测器位于其对应储液罐内且连接至所述控制盒中与其对应的第一输入端口上；

所述控制盒的第一输出端口与所述变频控制柜的第二输入端口相连，所述变频控制柜的第二输出端口与所述抽水泵电连接，所述抽水泵用于向所述m个储液罐注水。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抽水泵的数目为m个，所述变频控制柜包括m个第二输出端口，所述m个抽水泵中的每个抽水泵与所述变频控制柜中的一个第二输出端口一一对应，以及所述抽水泵与一个储液罐一一对应，所述抽水泵连接至所述变频控制柜中与其对应的第二输出端口上，用于向其对应的储液罐注水。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：便携控制盘，所述便携控制盘与所述控制盒之间建立有无线连接。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液位检测器为超声液位计。

5.如果权利要求4所述的系统，其特征在于，所述超声液位计包括磁铁吸附结构，所述超声液位计通过所述磁铁吸附结构安装在其对应的储液罐的罐口上。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制盒还包括：第一处理器；

所述第一处理器与所述m个第一输入端口连接，所述第一处理器与所述第一输出端口连接。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制盒还包括：第一存储器，所述第一存储器与所述第一处理器连接，所述第一存储器用于存储第一输入端口的端口号与抽水泵的标识的对应关系。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述储液罐包括进水口与出水口，所述进水口与所述抽水泵通过管道连接，所述出水口与向油井内注水的注水设备连接。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抽水泵包括：叶轮、连接轴、泵体、电机、入水管口和出水管口；

所述泵体一端设有所述入水管口，另一端设有所述出水管口，所述叶轮和所述连接轴设在所述泵体内，所述叶轮位于所述泵体靠近所述入水管口的一端内，所述叶轮固定在所述连接轴的一端上，所述电机设在所述泵体的外部，所述电机的输出轴与所述连接轴的另一端连接，所述电机的控制开关与所述变频控制柜中的所述抽水泵对应的第二输入端口连接，所述抽水泵的出水管口通过管道与所述储液罐的进水口连接。