CN213869833U - 一种水源井远程启停与回流控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水源井远程启停与回流控制装置，包括井下水源井泵电缆、压力表、供水控制阀、双向计量流量计、供水电动阀、供水管线、油管短接、自动控制柜、无线信号传输器、计算机和套管，其中套管与水源井井口附件连接，所述油管短接下端穿过套管与套管内的油管连接，其中油管短接上端连接供水管线，其中供水管线输出端连接注水站，所述供水管线上依次设有供水控制阀、双向计量流量计和供水电动阀，其中双向计量流量计和供水电动阀分别连接自动控制柜，其中供水管线与供水控制阀之间的管线上安装有压力表，所述井下水源井泵电缆穿过套管，所述自动控制柜通过无线信号传输器将信号传输至计算机。

Description

一种水源井远程启停与回流控制装置

技术领域

本实用新型属于油田注水工艺技术领域，尤其涉及水源井生产过程中自动控制，具体涉及一种水源井远程启停与回流控制装置。

背景技术

目前，油田注水开发过程中水源井的生产流程为：井下电潜泵→油管→井口→单向计量流量计→供水管线→注水站，井口配套安装数字化控制机柜，具有压力、流量等数据远传和启停状态远程控制功能。但是，井口配套放空阀门、控制阀门均为机械阀门，在水源井启动过程中需要人工操作放空阀门进行彻底放空，否则容易造成水源井电潜泵故障。同样，冬季停运时为防止供水管线冻堵，通常保持管线内有一定回流，使用机械控制阀门时，若回流量过大，会造成能源浪费，返水量过大时水中杂质对电潜泵造成冲击，影响泵使用寿命；若回流量过小，若气温过低，易出现管线冻堵的情况，影响供水，控制阀门的开度仅能依靠人工巡井调节，日常人工巡护工作量大。另外，回流状态下使用井口安装的单向计量流量计时无法准确计算产水量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种水源井远程启停与回流控制装置，克服了现有技术中1：现有控制装置井口配套放空阀门、控制阀门均为机械阀门，在水源井启动过程中需要人工操作放空阀门进行彻底放空，否则容易造成水源井电潜泵故障；2：冬季停运时为防止供水管线冻堵，通常保持管线内有一定回流，使用机械控制阀门时，若回流量过大，会造成能源浪费，返水量过大时水中杂质对电潜泵造成冲击，影响泵使用寿命；若回流量过小，若气温过低，易出现管线冻堵的情况，影响供水，控制阀门的开度仅能依靠人工巡井调节，日常人工巡护工作量大；3：回流状态下使用井口安装的单向计量流量计时无法准确计算产水量等问题。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种水源井远程启停与回流控制装置，包括井下水源井泵电缆、压力表、供水控制阀、双向计量流量计、供水电动阀、供水管线、油管短接、自动控制柜、无线信号传输器、计算机和套管，其中套管与水源井井口附件连接，所述油管短接下端穿过套管与套管内的油管连接，其中油管短接上端连接供水管线，其中供水管线输出端连接注水站，所述供水管线上依次设有供水控制阀、双向计量流量计和供水电动阀，其中双向计量流量计和供水电动阀分别连接自动控制柜，其中供水管线与供水控制阀之间的管线上安装有压力表，所述井下水源井泵电缆穿过套管，其中井下水源井泵电缆一端连接自动控制柜，其中井下水源井泵电缆另一端连接设置于水源井内的水源井泵，所述自动控制柜通过无线信号传输器将信号传输至计算机。

优选的，所述套管上端连接套管连接管，其中套管连接管上设有套管球阀，其中套管连接管可用于监控水源井地下水位。

优选的，所述套管上端连接密闭放空管线，其中密闭放空管线上依次设有放空电磁阀和放空阀门，其中放空阀门的输出端连接开放放空管线，所述放空电磁阀和放空阀门之间的管线上通过放空连接管与供水管线连接，其中放空电磁阀和放空阀门可并列控制供水管线内放空水排出，其中放空电磁阀通过密闭放空管线将放空水排入水源井的套管和油管之间空隙，其中放空阀门通过开放放空管线将放空水排出地面接水箱，所述放空电磁阀通过放空电磁阀传输线连接自动控制柜。

优选的，所述双向计量流量计通过双向计量流量计传输线连接自动控制柜，其中供水电动阀通过供水电动阀传输线连接自动控制柜。

优选的，所述供水控制阀为手轮式闸阀，其中供水控制阀作为备用阀门，正常使用时保持常开状态。

优选的，所述双向计量流量计可实现水流正向、反向流动时准确计量，所述供水电动阀是通过阀门的开度控制水流大小，用于正常供水时或冬季回流状态时阀门的开度控制。

优选的，所述自动控制柜内部设有存储器，用于存储程序和执行指令，通过数字或模拟式输入/输出控制水源井泵、放空电磁阀、双向计量流量计和供水电动阀。

优选的，所述自动控制柜与注水站水罐罐位测量组件连接，将水源井远程启停与注水站水罐罐位相关联，当水罐罐位低于2.5m时自动控制柜发出指令启动水源井泵进行蓄水；当水罐罐位高于6.5m时，自动控制柜发出指令停止水源井泵，进入间停模式；当冬季回流时，自动控制柜发出指令停止水源井泵，并在计算机内设定回流量为定值，自动控制柜发出指令控制供水电动阀的阀门开度从而控制水流大小，实现稳定回流。

相对于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型公开了一种水源井远程启停与回流控制装置，由压力表、供水控制阀、双向计量流量计、供水电动阀、供水管线、油管短接、自动控制柜、无线信号传输器、计算机和套管等组成；本实用新型可通过自动控制柜实现水源井数据远程监控和远程标准操作，且能够通过供水电动阀的阀门开度控制冬季管线回流量，双向计量流量计实现水流正向、反向流动时准确计量，淘汰人工巡井，减轻员工劳动强度，达到人力资源的优化的目的，提高水源井泵使用寿命，不造成管线冻堵；同时通过将水源井启停状态与注水站水罐罐位相关联，实现水量自动分配，水量自动盘库，实现数字管理、精细管理；

（2）本实用新型套管上设有密闭放空管线和放空电磁阀，并且密闭放空管线连接放空阀门和开放放空管线，并且放空电磁阀和放空阀门之间的管线上通过连接管与供水管线连接，正常使用时，可通过自动控制柜控制放空电磁阀通过密闭放空管线将放空水排入水源井的套管和油管之间空隙，当放空电磁阀出现问题时，可人工控制放空阀门通过开放放空管线将放空水排出地面接水箱，保证有效放空，并且放空水不外流，不造成污染，不造成水源井泵故障；

（3）本实用新型应用于水源井井口，结构简单，操作方便，可通过计算机的SCADA系统控制操作，能够降低人员劳动强度，提高管理效率，优化人力资源配置，达到降本增效的目的。

附图说明

图1、本实用新型一种水源井远程启停与回流控制装置结构示意图。

附图标记说明：

1-井下水源井泵电缆，2-密闭放空管线，3-放空电磁阀，4-压力表，5-供水控制阀，6-双向计量流量计，7-供水电动阀，8-放空阀门，9-开放放空管线，10-供水管线，11-油管短接，12-套管球阀，13-套管连接管，14-放空电磁阀传输线，15-双向计量流量计传输线，16-供水电动阀传输线，17-自动控制柜，18-无线信号传输器，19-计算机，20-套管，21-放空连接管。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种水源井远程启停与回流控制装置，包括井下水源井泵电缆1、压力表4、供水控制阀5、双向计量流量计6、供水电动阀7、供水管线10、油管短接11、自动控制柜17、无线信号传输器18、计算机19和套管20，其中套管20与水源井井口附件连接，所述油管短接11下端穿过套管20与套管20内的油管连接，其中油管短接11上端连接供水管线10，其中供水管线10输出端连接注水站，所述供水管线10上依次设有供水控制阀5、双向计量流量计6和供水电动阀7，其中双向计量流量计6和供水电动阀7分别连接自动控制柜17，其中供水管线10与供水控制阀5之间的管线上安装有压力表4，所述井下水源井泵电缆1穿过套管20，其中井下水源井泵电缆1一端连接自动控制柜17，其中井下水源井泵电缆1另一端连接设置于水源井内的水源井泵，所述自动控制柜17通过无线信号传输器18将信号传输至计算机19。

实施例2

优选的，如图1所示，所述套管20上端连接套管连接管13，其中套管连接管13上设有套管球阀12，其中套管连接管13可用于监控水源井地下水位。

优选的，如图1所示，所述套管20上端连接密闭放空管线2，其中密闭放空管线2上依次设有放空电磁阀3和放空阀门8，其中放空阀门8的输出端连接开放放空管线9，所述放空电磁阀3和放空阀门8之间的管线上通过放空连接管21与供水管线10连接，其中放空电磁阀3和放空阀门8可并列控制供水管线10内放空水排出，其中放空电磁阀3通过密闭放空管线2将放空水排入水源井的套管20和油管之间空隙，其中放空阀门8通过开放放空管线9将放空水排出地面接水箱，所述放空电磁阀3通过放空电磁阀传输线14连接自动控制柜17。

实施例3

优选的，如图1所示，所述双向计量流量计6通过双向计量流量计传输线15连接自动控制柜17，其中供水电动阀7通过供水电动阀传输线16连接自动控制柜17。

优选的，所述供水控制阀5为手轮式闸阀，其中供水控制阀5作为备用阀门，正常使用时保持常开状态。

优选的，所述双向计量流量计6可实现水流正向、反向流动时准确计量，所述供水电动阀7是通过阀门的开度控制水流大小，用于正常供水时或冬季回流状态时阀门的开度控制。

实施例4

优选的，所述自动控制柜17与注水站水罐罐位测量组件连接，将水源井远程启停与注水站水罐罐位相关联，当水罐罐位低于2.5m时自动控制柜17发出指令启动水源井泵进行蓄水；当水罐罐位高于6.5m时，自动控制柜17发出指令停止水源井泵，进入间停模式；当冬季回流时，自动控制柜17发出指令停止水源井泵，并在计算机19内设定回流量定值，自动控制柜17发出指令控制供水电动阀7的阀门开度从而控制水流大小，实现稳定回流。

实施例5

如图1所示，本实用新型所述一种水源井远程启停与回流控制装置，所述套管20与水源井井口附件连接，所述套管20与套管连接管13连接，所述套管连接管13上设有套管球阀12，用于监控水源井地下水位，所述井下水源井泵电缆1穿过套管20，所述套管20与密闭放空管线2相连，所述密闭放空管线2与放空电磁阀3相连，所述密闭放空管线2与开放放空管线9相连，所述开放放空管线9上设有放空阀门8，所述放空阀门8与所述放空电磁阀3并列控制供水管线10内放空水排出，放空电磁阀3用于在水源井泵启动时密闭排除井筒和供水管线10内空气，所述套管20与油管短接11相连，所述油管短接11与供水管线10相连，所述供水管线10上安装压力表4，所述供水管线10上安装机械供水控制阀5、双向计量流量计6和供水电动阀7，所述供水管线10与注水站相连，所述放空电磁阀3与放空电磁阀传输线14相连，所述放空电磁阀传输线14与自动控制柜17相连，所述双向计量流量计6与双向计量流量计传输线15相连，所述双向计量流量计传输线15与自动控制柜17相连，所述供水电动阀7与供水电动阀传输线16相连，所述供水电动阀传输线16与自动控制柜17相连，所述控制柜17将控制信号无线传输给无线信号传输器18，所述无线信号传输器18将信号传输至计算机19，所述计算机19进行水源井的远程启停与回流自动控制。

所述放空电磁阀3是控制水流的自动化基础元件DN20，可快开快关，控制的精度和灵活性都能够保证。

所述供水控制阀5为手轮式闸阀DN80，能够阻断液流流向，方便操作，主要作为备用阀门，正常使用时保持常开状态。

所述双向计量流量计6（DN80），可实现水流正向、反向流动时准确计量。

所述供水电动阀7（DN80），是通过阀门开度来控制水流大小，主要用在正常供水时或冬季回流状态时阀门的开度控制。

所述自动控制柜17，是自动控制系统数字运算操作的电子装置，在其内部有可编程的存储器，用于存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时计数与算术操作等指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制生产过程。属于现有技术。

所述计算机20，是执行命令的发出端和接收端，通过无线信号传输器18和井场自动控制柜17连接在一起，形成通讯通道。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型通过套管20与水源井井口附件连接，油管短接11下端穿过套管20与套管20内的油管连接，油管短接11上端连接供水管线10，在供水管线10上设置压力表4、供水控制阀5、双向计量流量计6、供水电动阀7，其中压力表4用于监测压力，供水控制阀5正常使用时保持常开状态，作为备用阀门，双向计量流量计6可实现水流正向、反向流动时准确计量，供水电动阀7是通过阀门的开度控制水流大小，用于正常供水时或冬季回流状态时阀门的开度控制，并在套管20上端连接密闭放空管线2，密闭放空管线2上依次设有放空电磁阀3和放空阀门8，放空阀门8的输出端连接开放放空管线9，放空电磁阀3和放空阀门8之间的管线上通过放空连接管21与供水管线10连接，放空电磁阀3和放空阀门8可并列控制供水管线10内放空水排出，在套管20上端连接套管连接管13，其中套管连接管13上设有套管球阀12，其中套管连接管13可用于监控水源井地下水位，其中放空电磁阀3、双向计量流量计6和供水电动阀7分别连接自动控制柜17，自动控制柜17通过无线信号传输器18将信号传输至计算机19。

本实用新型的具体应用为：

1、远程启动水源井，起泵前预先在自动控制柜17设定放空时间，在计算机19上点击起泵按键，由自动控制柜17发出命令启动水源井泵并打开放空电磁阀3，按设定放空时间进行放空，为防止供水电动阀7打开过慢造成憋压，可在自动控制柜17中写入命令，控制在放空电磁阀3关闭前，逐渐打开供水电动阀7至全开，管线正常供水后，到达设定时间后放空电磁阀3关闭，完成远程启动水源井，进入正常供水模式。

2、冬季回流控制，在计算机19上点击停泵键，自动控制柜17设发出停泵指令，控制水源井泵停止运行，自动控制柜17自动切换至回流模式，此时根据需要设定回流量为定值，供水电动阀7将根据设定回流量控制开度大小，实现稳定回流。

3、设定间开井时间，根据水源井产水能力和注水站日注水量可计算编排各井启停计划，指定每日开井时段和停井时段，在控制柜中写入指令，即可实现自动控制，能够有效保证注水站水量稳定。

4、实现水量自动分配，将自动控制柜17与注水站水罐罐位测量组件连接，通过自动控制柜17将启停控制与注水站水罐罐位相关联，当水罐罐位低于2.5m时自动控制柜17发出指令启动水源井泵进行蓄水；当水罐罐位高于6.5m时，自动控制柜17发出指令停止水源井泵，进入间停模式；当冬季回流时，自动控制柜17发出指令停止水源井泵，并在计算机19内设定回流量定值，自动控制柜17发出指令控制供水电动阀7的阀门开度从而控制水流大小，实现稳定回流。

本实用新型公开了一种水源井远程启停与回流控制装置，由压力表、供水控制阀、双向计量流量计、供水电动阀、供水管线、油管短接、自动控制柜、无线信号传输器、计算机和套管组成；本实用新型可通过自动控制柜实现水源井数据远程监控和远程标准操作，且能够通过供水电动阀的阀门开度控制冬季管线回流量，双向计量流量计实现水流正向、反向流动时准确计量，淘汰人工巡井，减轻员工劳动强度，达到人力资源的优化的目的，提高水源井泵使用寿命，不造成管线冻堵；同时通过将水源井启停状态与注水站水罐罐位相关联，实现水量自动分配，水量自动盘库，实现数字管理、精细管理。

本实用新型套管上设有密闭放空管线和放空电磁阀，并且密闭放空管线连接放空阀门和开放放空管线，并且放空电磁阀和放空阀门之间的管线上通过连接管与供水管线连接，正常使用时，可通过自动控制柜控制放空电磁阀通过密闭放空管线将放空水排入水源井的套管和油管之间空隙，当放空电磁阀出现问题时，可人工控制放空阀门通过开放放空管线将放空水排出地面接水箱，保证有效放空，并且放空水不外流，不造成污染，不造成水源井泵故障。

本实用新型应用于水源井井口，结构简单，操作方便，可通过计算机的SCADA系统控制操作，并且所述SCADA系统为现有技术，能够降低人员劳动强度，提高管理效率，优化人力资源配置，达到降本增效的目的。

本实用新型应用于水源井远程启停和冬季回流自动控制，实施后，可消除传统水源井管理模式下的不足，实现水源井远程启停时能够按照标准流程先放空后启动，保证冬季停井状态时稳定回流量，通过改造井口流程，实现了数据远程监控和操作，优化了人力资源配置，达到了降本增效的目的。

上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：包括井下水源井泵电缆（1）、压力表（4）、供水控制阀（5）、双向计量流量计（6）、供水电动阀（7）、供水管线（10）、油管短接（11）、自动控制柜（17）、无线信号传输器（18）、计算机（19）和套管（20），其中套管（20）与水源井井口附件连接，所述油管短接（11）下端穿过套管（20）与套管（20）内的油管连接，其中油管短接（11）上端连接供水管线（10），其中供水管线（10）输出端连接注水站，所述供水管线（10）上依次设有供水控制阀（5）、双向计量流量计（6）和供水电动阀（7），其中双向计量流量计（6）和供水电动阀（7）分别连接自动控制柜（17），其中供水管线（10）与供水控制阀（5）之间的管线上安装有压力表（4），所述井下水源井泵电缆（1）穿过套管（20），其中井下水源井泵电缆（1）一端连接自动控制柜（17），其中井下水源井泵电缆（1）另一端连接设置于水源井内的水源井泵，所述自动控制柜（17）通过无线信号传输器（18）将信号传输至计算机（19）。

2.根据权利要求1所述的一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：所述套管（20）上端连接套管连接管（13），其中套管连接管（13）上设有套管球阀（12），其中套管连接管（13）可用于监控水源井地下水位。

3.根据权利要求1所述的一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：所述套管（20）上端连接密闭放空管线（2），其中密闭放空管线（2）上依次设有放空电磁阀（3）和放空阀门（8），其中放空阀门（8）的输出端连接开放放空管线（9），所述放空电磁阀（3）和放空阀门（8）之间的管线上通过放空连接管（21）与供水管线（10）连接，其中放空电磁阀（3）和放空阀门（8）可并列控制供水管线（10）内放空水排出。

4.根据权利要求3所述的一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：所述放空电磁阀（3）通过密闭放空管线（2）将放空水排入水源井的套管（20）和油管之间空隙，其中放空阀门（8）通过开放放空管线（9）将放空水排出地面接水箱，所述放空电磁阀（3）通过放空电磁阀传输线（14）连接自动控制柜（17）。

5.根据权利要求1所述的一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：所述双向计量流量计（6）通过双向计量流量计传输线（15）连接自动控制柜（17），其中供水电动阀（7）通过供水电动阀传输线（16）连接自动控制柜（17）。

6.根据权利要求1所述的一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：所述供水控制阀（5）为手轮式闸阀，其中供水控制阀（5）作为备用阀门，正常使用时保持常开状态。

7.根据权利要求1所述的一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：所述双向计量流量计（6）可实现水流正向、反向流动时准确计量，所述供水电动阀（7）是通过阀门的开度控制水流大小，用于正常供水时或冬季回流状态时阀门的开度控制。

8.根据权利要求1所述的一种水源井远程启停与回流控制装置，其特征在于：所述自动控制柜（17）内部设有存储器，用于存储程序和执行指令，通过数字或模拟式输入/输出控制水源井泵、放空电磁阀（3）、双向计量流量计（6）和供水电动阀（7）。

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