CN214681459U - 一种油田智能加药系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田智能加药系统，包括药剂罐，其顶面上设有投药口；药剂罐内设有液位变送器和搅拌器；计量泵，设置在药剂罐的出药管上，其出口端设有智能压力变送器和流量计；控制柜，设置在药剂罐的外壁上，控制柜设有接入端口，与液位变送器、搅拌器、计量泵和流量计连接，并根据每个控制柜接收到的压力变送器、流量计和液位变送器测量的运行参数自动控制搅拌器和计量泵运行。本实用新型通过控制系统根据每个控制柜接受到的运行参数自动控制搅拌器和计量泵运行，实现自动调节加药量，可多台加药泵共用一台系统，实现无人值守，大大降低了人力成本，提高了加药效率。本实用新型集成化程度高、占地面积小，方便移动，后期维护方便。

Description

一种油田智能加药系统

技术领域

本实用新型涉及油田加药处理技术领域，具体涉及一种油田智能加药系统。

背景技术

随着油田含油污水水质的不断复杂化，常规的物理处理方法已很难达到处理要求，因此为保证水质达标，需要加入化学药剂如絮凝剂、混凝剂、破乳剂等以达到改善水质的目标。常规的加药装置存在加药灵活程度低等问题。

为此，中国实用新型专利CN207660595U提供了一种油田井口用加药装置，包括加药罐、加药泵、压力表、电磁流量计，加药罐出口管路上装有过滤器和防爆阀体，防爆阀体上装有电动执行机构，电动执行解耦股与PLC 控制柜通过线路连接；加药罐的出口管路上一侧装有电磁阀、第一压力变送器、电磁流量计、止回阀和第二压力变送器，电磁阀与加药泵连接，第二压力变送器与PLC控制柜线路连通，电磁流量计与止回阀之间的管路接回流管，回流管与加药罐连接，电磁流量计通过线路分别与PLC控制柜和第一压力变送器连接，该实用新型在一定程度上节约了人工，提高了加药的效率和精度。

但是该实用新型提供的油井井口用加药装置具有以下缺点：

(1)智能化程度低：只能通过控制柜进行现场调节，需要一定数量的现场值守人员，费时费力；

(2)灵活程度低：不能根据出药管道瞬时流量实时调节药剂量，影响加药效果；

(3)后期维护困难：随使用年限延长，自锁装置损坏，加药量不能控制；

(4)占地面积大：装置结构复杂、布置不合理造成装置占地面积大，不易移动。

有鉴于此，急需对现有的加药结构进行改进，以提高加药的灵活程度、降低加药装置的占地面积、方便对加药系统的维护。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有智能加药系统灵活度低、占地面积大、维护不方便的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种油田智能加药系统，包括：

药剂罐，其顶面上设有投药口；所述药剂罐内设有液位变送器和搅拌器；

计量泵，设置在所述药剂罐的出药管上，所述计量泵的出口端设有智能压力变送器和流量计；

控制柜，设置在所述药剂罐的外壁上，所述控制柜设有接入端口，用于与所述液位变送器、所述搅拌器、所述计量泵和所述流量计连接；所述控制柜上设有与控制系统连接的接口，所述控制系统根据每个所述控制柜接收到的所述液位变送器、所述智能压力变送器、所述流量计测量的运行参数，自动控制所述搅拌器和所述计量泵运行。

在本方案中，所述控制系统为DSC或上位机，所述控制系统包括：

多个数据处理模块，与多个所述控制柜连接，用于接收和处理所述液位变送器、所述智能压力变送器、所述流量计测量的运行参数；

云端，与所述数据处理模块连接，用于储存所述运行参数；

移动终端，通过互联网与所述云端通信连接，用于监测所述运行参数和远程控制所述控制柜。

在本方案中，所述控制柜设有人机界面HMI触摸屏。

在本方案中，所述接口为以太网接口、MODBUS 485接口或DP接口。

在本方案中，所述药剂罐内还设有温度变送器和加热装置，所述温度变送器通过所述接入端口与所述控制柜连接。

在本方案中，所述液位变送器、所述搅拌器、所述计量泵、所述流量计、所述智能压力变送器、所述温度变送器和所述加热装置通过硬接线的方式与所述接入端口连接。

在本方案中，所述硬接线的信号为4-20mA的电流信号。

在本方案中，所述控制系统还包括报警模块，用于当所述数据处理模块检测到所述运行参数超过预设值时发出报警信号。

在本方案中，所述药剂罐设置在加药撬块上。

在本方案中，所述加药撬块上设有防护箱体，所述药剂罐设置在所述防护箱体内；所述加药撬块的底部设有万向轮。

与现有技术相比，本实用新型提供的油田智能加药系统，通过控制系统根据每个控制柜接受到的运行参数自动控制搅拌器和计量泵运行，实现自动调节加药量，可多台加药泵共用一台系统，实现无人值守，大大降低了人力成本，提高了加药效率。本实用新型，集成化程度高、占地面积小、兼容性强，方便移动，后期维护方便。

附图说明

图1为本实用新型中油田智能加药系统的主视图；

图2为本实用新型中油田智能加药系统的侧视图；

图3为本实用新型中油田智能加药系统及控制系统的结构示意图。

其中，图1至图3中各附图标记与部件名称之间的对应关系如下：

1药剂罐，2计量泵，3控制柜，10撬块，11防护箱体，12投药口， 13液位变送器，14搅拌器，15温度变送器，16加热装置，17出药管，21 智能压力变送器，22流量计，4数据处理模块，5云端，6移动终端，7报警模块。

具体实施方式

本实用新型提供了一种油田智能加药系统，通过控制系统根据每个控制柜接受到的运行参数自动控制搅拌器和计量泵运行，实现自动调节加药量，可多台加药泵共用一台系统，实现无人值守，大大降低了人力成本，提高了加药效率。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供的油田智能加药系统，包括药剂罐1、计量泵2和控制柜3。

药剂罐1设置在撬块10上的防护箱体11内，撬块10的底面上设有万向轮。药剂罐1的顶面上设有投药口12，用于向药剂罐1内投放药剂。药剂罐1内设有液位变送器13和搅拌器14，分别用于检测药剂罐1内药剂的液位和对药剂进行混合搅拌。药剂罐1内还设有温度变送器15和加热装置 16。

计量泵2设置在药剂罐1的出药管17上，用于将药剂罐1内的药液泵出送入水处理系统或油井系统。计量泵2的出口端设有智能压力变送器21 和流量计22，分别用于检测计量泵2泵出的药液压力以及泵出药液的流量。

控制柜3设置在药剂罐1的外壁上。控制柜3设有人机界面HMI触摸屏、接入端口和与控制系统连接的接口，管理员可以通过人机界面HMI触摸屏设置加药装置的运行参数。接入端口通过硬接线方式与液压变送器13、搅拌器14、计量泵2、智能压力变送器21、流量计22、温度变送器15和加热装置16连接，用于接收液压变送器13、智能压力变送器21、流量计22和温度变送器15测量的运行参数，控制搅拌器14、计量泵2和加热装置16运行。接口为以太网接口、MODBUS 485接口或DP接口，用于将控制柜2接收到的运行参数发送控制系统，控制系统根据运行参数自动下发控制指令，控制控制搅拌器14、计量泵2和加热装置16运行。

如图3所示,控制系统为DSC或上位机，包括多个数据处理模块4、云端5和移动终端6以及报警模块7，多个数据处理模块4分别与多个所述控制柜3连接，用于接收和处理液位变送器13、智能压力变送器21、流量计 22和温度变送器15测量的运行参数。云端5与数据处理模块4连接，用于储存运行数据。移动终端6通过互联网与云端5通信连接，用于监测运行参数和对控制柜2进行远程控制。报警模块7用于当数据处理模块4检测到运行参数超过预设值时发出报警信号。

本实用新型的工作过程如下：

药剂混合过程：将所需要投加的药剂通过投药口12投入药剂罐1内，根据需要配置相应浓度的药剂，通过药剂罐1内的搅拌器14使药剂混合均匀。当数据处理模块4通过温度变送器15检测到药剂或周围环境的温度过低时，控制加热装置16对药剂进行加热，使药剂达到具有发挥最佳功效的温度。

加药过程：当油田水处理系统或油井系统需要加药实现水处理或其他油井处理时，通过控制柜3上的人机界面HMI触摸屏或移动终端6设定投药量，数据处理模块4根据流量计22采集的流量运行参数进行分析，当出药管中的实时流量大于设定的加药量时，数据处理模块4通过控制柜3控制计量泵2降低工作频率，以减小出药管的出药流量；同理，数据处理模块4根据流量计22采集的流量运行参数进行分析，当出药管中的实时流量小于设定的加药量时，数据处理模块4通过控制柜3控制计量泵2提高工作频率，以增大出药管的出药流量。药液从药剂罐1的出药管17流出，经计量泵22的出口端进入油田水处理系统或油井系统，具有稳定的流量。

数据采集及远程控制过程：智能压力变送器21、温度变送器15、流量计522、智能液位变送器13将运行参数信号通过硬连接线以4-20mA上传至控制柜3，并通过控制柜3上传到数据处理模块4，数据处理模块4通过统一采集处理分析后控制计量泵2、搅拌器14和加热装置16。同时，运行参数可发送至云端5，管理人员通过移动终端6进行实时检测，实现远程监控及控制。

故障监控及报警：数据分析模块4分析控制柜3接收的运行参数，当检测到运行参数超过设定值时，报警模块7则会发出报警信号。

与现有技术相比，本实用新型提供的油田智能加药系统，通过控制系统根据每个控制柜接受到的运行参数自动控制搅拌器和计量泵运行，实现自动调节加药量，可多台加药泵共用一台系统，实现无人值守，大大降低了人力成本，提高了加药效率。本实用新型，集成化程度高、占地面积小、兼容性强，方便移动，后期维护方便。

本实用新型，将多个数据处理模块的运行参数和处理数据发送的云端，管理人员可以通过手机、电脑等移动终端对现场的运行参数进行实时监控，实现远程控制，大大降低了现场值班人员的人力投入，提高了控制效率。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油田智能加药系统，其特征在于，包括：

药剂罐，其顶面上设有投药口；所述药剂罐内设有液位变送器和搅拌器；

计量泵，设置在所述药剂罐的出药管上，所述计量泵的出口端设有智能压力变送器和流量计；

控制柜，设置在所述药剂罐的外壁上，所述控制柜设有接入端口，用于与所述液位变送器、所述搅拌器、所述计量泵和所述流量计连接；所述控制柜上设有与控制系统连接的接口，所述控制系统根据每个所述控制柜接收到的所述液位变送器、所述智能压力变送器、所述流量计测量的运行参数，自动控制所述搅拌器和所述计量泵运行。

2.根据权利要求1所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述控制系统为DSC或上位机，所述控制系统包括：

多个数据处理模块，分别与多个所述控制柜连接，用于接收和处理所述液位变送器、所述智能压力变送器、所述流量计测量的运行参数；

云端，与所述数据处理模块连接，用于储存所述运行参数；

移动终端，通过互联网与所述云端通信连接，用于监测所述运行参数和对控制柜进行远程控制。

3.根据权利要求1所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述控制柜设有人机界面HMI触摸屏。

4.根据权利要求1所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述接口为以太网接口、MODBUS 485接口或DP接口。

5.根据权利要求1所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述药剂罐内还设有温度变送器和加热装置，所述温度变送器通过所述接入端口与所述控制柜连接。

6.根据权利要求5所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述液位变送器、所述搅拌器、所述计量泵、所述流量计、所述温度变送器和所述加热装置通过硬接线的方式与所述接入端口连接。

7.根据权利要求6所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述硬接线的信号为4-20mA的电流信号。

8.根据权利要求2所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述控制系统还包括报警模块，用于当所述数据处理模块检测到所述运行参数超过预设值时发出报警信号。

9.根据权利要求1所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述药剂罐设置在加药撬块上。

10.根据权利要求9所述的油田智能加药系统，其特征在于，所述加药撬块上设有防护箱体，所述药剂罐设置在所述防护箱体内。

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