CN218716711U - 智能高压伴注装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能高压伴注装置，该智能高压伴注装置包括液罐、补液泵及管路、计量泵组及管路和防爆电气控制柜，该补液泵及管路连接于该液罐，在该液罐中液体过少时，将外部液体泵入到该液罐中，该计量泵组及管路连接于该液罐，该防爆电气控制柜连接于该计量泵组及管路，该计量泵组及管路在该防爆电气控制柜的控制下，将该液罐中的液体注入到管道或油水井里。该智能高压伴注装置操作简单，能够实时监控排出液体的压力和流量，并且可以根据需要实时调整排出流量，省时又省力，规避了单一计量泵机组易故障导致的工作受阻问题，大大提高了作业效率。

Description

智能高压伴注装置

技术领域

本实用新型涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种智能高压伴注装置。

背景技术

在油田原油开采过程中，不同区块采出液的性质是不同的。有的区块原油油稠，粘度大，流动性差；有的区块原油易结蜡，粘附于油管壁上，堵塞输油管路，影响开采；有的区块粘土含量高，长期注水储层粘土膨胀，导致后期高压注不进，需要泵车挤注防膨缩膨剂、增注剂，生产投入增加。经过长期的探索和实践，由套管加注降粘剂、缓蚀剂和清蜡剂等化学助剂是一项有效的管理措施，但是由于人工套管加注化学助剂，一次加注剂量大，加注间隔时间较长，化学助剂的最大功效没有充分发挥，达不到化学助剂的最佳使用效果。水井添加增注剂、防膨剂需要辅助设备进行挤注，而且人工配置化学助剂操作复杂，无法实现不间断均匀加注，影响生产作业效率。

在申请号：CN202122751621.1的中国专利申请中，涉及到一种监测油田措施作业的移动监控装置，涉及监控装置领域，更具体的是涉及一种监测油田措施作业的移动监控装置，包括移动监控箱和储液罐，所述移动监控箱内设有核心控制器，所述移动监控箱内还设有接触器、变频器、无线通信模块和网络摄像机，所述储液罐的进液口连接有上料泵，所述储液罐的出液口连接有加药计量泵，所述加药计量泵的出口管线上设有压力表和流量计，所述储液罐一侧设有液位计，该实用新型结构简单、使用方便，对于油田措施作业设备仪表的数据采集以及人员的操作监控具有良好的效果。

在申请号：CN201920849688.9的中国专利申请中，涉及到一种油田压裂用智能混配添液泵装置，包括：电源、补液泵、储液罐、计量泵、PLC控制器及流量计；其中电源为油田压裂用智能混配添液泵装置提供运行电力；补液泵通过管路与储液罐连接，以将压裂助剂泵入储液罐内；储液罐通过管路与计量泵连接；计量泵信号连接PLC控制器且通过管路连接搅拌池，以将储液罐内的压裂助剂定量泵入搅拌池；流量计安装于搅拌池的基液输入端且与PLC控制器信号连接，以将基液输入端输入的基液的流量监测信号传输至PLC控制器；PLC控制器根据接收到的流量监测信号控制计量泵泵入至搅拌池的压裂助剂的流量；据此，可有效解决压裂助剂添加效率低、不精准的问题，并可减少人工操作的不可控因素，从而降低压裂施工难度。

在申请号：CN201921169641.4的中国专利申请中，涉及到一种可持续注液的多功能注入系统。系统包括注入泵及两个通过管线连接的搅拌组件，两个搅拌组件对称位于注入泵两侧，通过管线与注入泵连接；搅拌组件包括注液阀，放空阀，顶端与注液阀及放空阀通过管线连接的搅拌中间容器，与搅拌中间容器底端通过管线连接的抽空阀及气压阀，与抽空阀及气压阀通过管线连接的出液阀及补液阀；两个搅拌组件各自顶端的注液阀通过管线连接，两个搅拌组件各自底端的出液阀通过管线连接，两出液阀之间设置有搅拌出口，注入泵设置于两注液阀之间。该实用新型具有夜间无需关闭、提高岩心驱替实验的工作效率的优点，实验没有人工看守的情况下无间断注入，自动计量注入量的功能，具有省人力、智能化的优点。

以上现有技术均与本实用新型有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的智能高压伴注装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种使用方便稳定可靠、安全性好的智能高压伴注装置。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：智能高压伴注装置，该智能高压伴注装置包括液罐、补液泵及管路、计量泵组及管路和防爆电气控制柜，该补液泵及管路连接于该液罐，在该液罐中液体过少时，将外部液体泵入到该液罐中，该计量泵组及管路连接于该液罐，该防爆电气控制柜连接于该计量泵组及管路，该计量泵组及管路在该防爆电气控制柜的控制下，将该液罐中的液体注入到管道或油水井里。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

该智能高压伴注装置还包括泵撬底座及框架，该泵撬底座及框架为该智能高压伴注装置的底座和外框架及护罩。

该智能高压伴注装置还包括可视液位计和排污管路，该可视液位计位于该液罐上，通过该可视液位计可实时观测该液灌内液体多少；该排污管路连接于该液罐，通过该排污管路可将该液灌内残留的杂质或冲洗该液灌时的液体排出。

该补液泵及管路包括补液泵和补液管路，该补液泵连接于该防爆电气控制柜，并在该防爆电气控制柜控制下启停，该补液泵也可手动控制启停，该补液管路的一端连接于该补液泵，另一端连接于外部供液源。

该补液泵及管路上依次连接止回阀，该补液泵，第一过滤器和第一球阀，该止回阀位于该液罐与该补液泵之间，保证液流方向单向由该液罐到该补液泵，防止液路倒灌，该第一过滤器防止杂质进入该补液管路和该计量泵，该第一球阀为该补液管路的控制阀门，开关来控制进入该补液管路的液体。

该计量泵组及管路包括两台计量泵、进液管路和排出管路，所述两台计量泵一台为正常工作计量泵，一台为备用计量泵，均连接于该防爆电气控制柜，当该正常工作计量泵或该正常工作计量泵其他附件出现问题时，通过该防爆电气控制柜进行停泵操作，然后启动该备用计量泵进行作业，该进液管路包括第一进液管路和第二进液管路，分别连接在所述两台计量泵和该液罐之间，该排出管路连接于所述两台计量泵，包括第一安全回流管路，第二安全回流管路和排出管路。

该第一进液管路上依次连接有第二球阀、第二过滤器、该正常工作计量泵、第一脉冲阻尼器，该第二球阀控制该第一进液管路中液体的通断，该第二过滤器防止杂质进入该第一进液管路和该正常工作计量泵，该第一脉冲阻尼器缓冲液体对该正常工作计量泵的泵头及该第一进液管路的冲击；该第二进液管路上依次连接有第三球阀、第三过滤器、该备用计量泵、第二脉冲阻尼器，该第三球阀控制该第二进液管路中液体的通断，该第三过滤器防止杂质进入该第二进液管路和该备用计量泵，该第二脉冲阻尼器缓冲液体对该正备用计量泵的泵头及该第二进液管路的冲击。

该第一安全回流管路包括分别连接于该正常工作泵的第一止回阀和第一安全阀，该第一止回阀为防止管路内液体回流的阀门，该第一安全阀为运行时超压保护的阀门；该第二安全回流管路包括分别连接于该备用工作泵的第二止回阀和第二安全阀，该第二止回阀为防止管路内液体回流的阀门，该第二安全阀为运行时超压保护的阀门。

该排出管路上依次连接有压力传感器和流量计，分别采集压力数据和流量数据，并将数据传输给该防爆电气控制柜。

该防爆控制柜连接于该压力传感器、该流量计和该补液泵，监控该补液泵的转速、所述两台计量泵的转速、该压力传感器和该流量计传输过来的数据，以实时监控排出液体的压力和流量，并且可以根据需要实时调整排出流量。

本实用新型中的智能高压伴注装置，适用于油田开发领域，该装置操作简单，能够实时监控排出液体的压力和流量，并且可以根据需要实时调整排出流量，省时又省力，规避了单一计量泵机组易故障导致的工作受阻问题，大大提高了作业效率。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、将耐高压注入泵撬与油田注入系统结合，根据设计注入的压力和控制终端输入方案设计伴注浓度通过PLC来调节注入泵的冲程(或电机转速)来智能控制化学剂添加排量(化学剂添加排量＝油田注入原液排量*方案设计浓度)，利用原有流程注入水混配，实现化学剂均匀连续注入。

2、耐高压，满足油田注水系统高压注入需求。

3、打破单井注入化学剂的局限，可实现整个井组(区块)整体伴注。

4、配注浓度可根据注入系统流量进行智能调控(装置可实时采集注入系统流量，当注入流量发生变化时，伴注装置按输入的方案配注浓度对化学剂伴注排量自行调节，保证伴注浓度稳定)。

附图说明

图1为本实用新型的智能高压伴注装置的一具体实施例的结构图；

图2为本实用新型智能高压伴注装置的一具体实施例的流程示意图；

图中：1、液灌；2、防爆电气控制柜；3、补液泵及管路；4、计量泵组及管路；5、泵撬底座及框架；6、排污管路；7、可视液位计；8、止回阀；9、补液泵；10、第一过滤器；11、第一球阀；12、第二球阀；13、第二过滤器；14、计量泵；15、脉冲阻尼器；16、止回阀；17、安全阀；18、压力传感器；19、流量计；20、进液管路；21、排出管路。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

本实用新型的智能高压伴注装置包括液罐、泵撬底座及框架、补液泵及管路、计量泵组及管路、防爆电气控制柜。

所述液罐包括可视液位计和排污管路，通过可视液位计可实时观测液灌内液体多少，确保作业时所注液体充足；通过排污管路可将液灌内残留的杂质或冲洗液灌时的液体排出。

所述补液泵及管路包括补液泵和补液管路，补液泵为电机驱动，防爆电气控制柜配置防爆启停开关。当液灌内液体过少时，连接好外部补液罐，然后手动启动补液泵，外部液体通过补液管路进入液灌，短时间内就能将液灌补充满，不影响正常作业。

所述计量泵组及管路包括两台计量泵(一用一备)、进液管路和排出管路。计量泵同样为电机驱动，正常作业时使用其中一台计量泵，当计量泵或该计量泵其他附件出现问题时，通过控制柜进行停泵操作，然后启动备用计量泵进行作业，确保作业稳定可靠。规避了单一计量泵机组易故障导致的工作受阻问题。

计量泵是将液罐里的药剂或液体注入到管道或油水井里。

进液管路上安装有球阀和过滤器，工作时，泵前球阀处于开启状态，根据控制柜泵启选择开关，选择需要工作的计量泵。泵启动后，液体经过泵前球阀流经Y型过滤器进入柱塞泵，柱塞泵后带有阻尼器。

排出管路分为两路，一路作为排出管路，管路上带有流量计及压力计，压力参数及流量参数信息防爆电气控制柜触摸屏显示；另一路作为安全回流管路，带有安全阀，当管路超压时，安全阀开启，液体直接回流液罐，实现超压保护。

所述防爆控制柜监控补液泵转速、计量泵组转速、压力传感器参数数值和流量计参数数值，能够实时监控排出液体的压力和流量，并且可以根据需要实时调整排出流量，精准控制注液流量，能够发挥所注液体的最大功效。

以下为应用本实用新型的几个具体实施例

实施例1

在应用本实用新型的一具体实施例1中，参见图1、图2，智能高压伴注装置由液罐(1)、泵撬底座及框架(5)、补液泵及管路(3)、计量泵组及管路(4)和防爆电气控制柜(2)组成。该装置整体组成一种整体可以移动集装箱式的撬装装置，方便拆卸与安装，并能快速转移和重复使用，计量泵组备用泵的设置避免了单一机组易故障而阻碍工作的问题。

所述液罐(1)包括可视液位计(7)和排污管路(6)。通过可视液位计可实时观测液灌内液体多少，确保作业时所注液体充足；通过排污管路可将液灌内残留的杂质或冲洗液灌时的液体排出。

所述补液泵及管路(3)包括补液泵(9)和补液管路。补液泵为电机驱动，可在电气控制柜处启动和停止。当液灌内液体过少时，连接好外部补液罐，然后手动启动补液泵，外部液体通过补液管路进入液灌，短时间内就能将液灌补充满，不影响正常作业。补液泵是给装置的液罐补液用的泵，通过管路一段连接液罐，另一端连接外部供液源。

8、止回阀；保证液流方向单向由液罐到补液泵，防止液路倒灌；

9、补液泵；补液泵是给装置的液罐补液用的泵，通过管路一段连接液罐，另一端连接外部供液源。

10、第一过滤器；对液体过滤用的器件，防止杂质进入管道和计量泵。

11、第一球阀；管道控制阀门，开关来控制管道液体。

泵撬底座及框架(5)是设备的底座和外框架及护罩。

所述计量泵组及管路(4)包括两台计量泵(14)、进液管路(20)和排出管路(21)。计量泵同样为电机驱动，正常作业时使用其中一台计量泵，当计量泵或该计量泵其他附件出现问题时，通过控制柜进行停泵操作，然后启动备用计量泵进行作业，确保作业稳定可靠，规避了单一计量泵机组易故障导致的工作受阻问题。进液管路上安装有球阀和过滤器，工作时，泵前球阀处于开启状态，根据控制柜泵启选择开关，选择需要工作的柱塞泵。泵启动后，液体经过泵前球阀流经Y型过滤器进入柱塞泵，柱塞泵后带有阻尼器。排出管路分为两路，一路作为排出管路，管路上带有流量计及压力计，可将压力及流量信息传至控制柜显示；另一路作为安全回流管路，带有安全阀，当管路超压时，安全阀开启，液体直接回流液罐，实现超压保护。

12、第二球阀；该设备有两套计量泵系统，每个系统管路对应有球阀，来控制液体通断。

13、第二过滤器；在第二个计量泵系统里，对液体过滤用的器件，防止杂质进入管道和计量泵。

14、计量泵；计量泵控制注入管道或井口的液体的压力和排量。

15、脉冲阻尼器；计量泵为高压设备，阻尼器来缓冲液体对泵头及高压管路的冲击，为高压往复泵配备的器件。

16、止回阀；防止管路内液体回流的阀门。

17、安全阀；运行时，超压保护的阀门。

所述防爆控制柜(2)实时监控补液泵(9)转速、计量泵组(14)转速、压力传感器(18)参数数据和流量计(19)数据。能够实时监控排出液体的压力和流量，并且可以根据需要实时调整排出流量。

将耐高压注入泵撬与油田注入系统结合，根据设计注入的压力和控制终端输入方案设计伴注浓度通过PLC来调节注入泵的冲程(或电机转速)来智能控制化学剂添加排量(化学剂添加排量＝油田注入原液排量*方案设计浓度)，利用原有流程注入水混配，实现化学剂均匀连续注入。

实施例2

在应用本实用新型的具体实施例2中，油田某区块一，伴注装置按设计流程安装后，注入系统排量100m³/d，方案设计伴注化学药剂浓度为0.5％，实际注入排量0.5m³/d，由于注入系统排量不稳定，注入范围在80-120m³/d，通过智能高压伴注装置的自动调节，实现注入排量按方案设计浓度的实时调节，排量范围0.4-0.6m³/d。

实施例3

在应用本实用新型的具体实施例3中，油田某区块二，伴注装置按设计流程安装后，

方案设计第一阶段伴注化学药剂A浓度为0.1％，注入系统排量1000m³/d，伴注装置实际注入排量1m³/d，由于注入系统排量不稳定，注入范围在700-1500m³/d，通过智能高压伴注装置的自动调节，实现注入排量按方案设计浓度的实时调节，排量范围0.7-1.5m³/d。

方案设计第二阶段伴注化学药剂B浓度为0.5％，注入系统排量1500m³/d伴注装置实际注入排量7.5m³/d，由于注入系统排量不稳定，注入范围在1000-2000m³/d，通过智能高压伴注装置的自动调节，实现注入排量按方案设计浓度的实时调节，排量范围5-10m³/d。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (10)

1.智能高压伴注装置，其特征在于，该智能高压伴注装置包括液罐、补液泵及管路、计量泵组及管路和防爆电气控制柜，该补液泵及管路连接于该液罐，在该液罐中液体过少时，将外部液体泵入到该液罐中，该计量泵组及管路连接于该液罐，该防爆电气控制柜连接于该计量泵组及管路，该计量泵组及管路在该防爆电气控制柜的控制下，将该液罐中的液体注入到管道或油水井里。

2.根据权利要求1所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该智能高压伴注装置还包括泵撬底座及框架，该泵撬底座及框架为该智能高压伴注装置的底座和外框架及护罩。

3.根据权利要求1所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该智能高压伴注装置还包括可视液位计和排污管路，该可视液位计位于该液罐上，通过该可视液位计可实时观测该液灌内液体多少；该排污管路连接于该液罐，通过该排污管路可将该液灌内残留的杂质或冲洗该液灌时的液体排出。

4.根据权利要求1所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该补液泵及管路包括补液泵和补液管路，该补液泵连接于该防爆电气控制柜，并在该防爆电气控制柜控制下启停，该补液泵也可手动控制启停，该补液管路的一端连接于该补液泵，另一端连接于外部供液源。

5.根据权利要求4所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该补液泵及管路上依次连接止回阀，该补液泵，第一过滤器和第一球阀，该止回阀位于该液罐与该补液泵之间，保证液流方向单向由该液罐到该补液泵，防止液路倒灌，该第一过滤器防止杂质进入该补液管路和该计量泵，该第一球阀为该补液管路的控制阀门，开关来控制进入该补液管路的液体。

6.根据权利要求4所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该计量泵组及管路包括两台计量泵、进液管路和排出管路，所述两台计量泵一台为正常工作计量泵，一台为备用计量泵，均连接于该防爆电气控制柜，当该正常工作计量泵或该正常工作计量泵其他附件出现问题时，通过该防爆电气控制柜进行停泵操作，然后启动该备用计量泵进行作业，该进液管路包括第一进液管路和第二进液管路，分别连接在所述两台计量泵和该液罐之间，该排出管路连接于所述两台计量泵，包括第一安全回流管路，第二安全回流管路和排出管路。

7.根据权利要求6所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该第一进液管路上依次连接有第二球阀、第二过滤器、该正常工作计量泵、第一脉冲阻尼器，该第二球阀控制该第一进液管路中液体的通断，该第二过滤器防止杂质进入该第一进液管路和该正常工作计量泵，该第一脉冲阻尼器缓冲液体对该正常工作计量泵的泵头及该第一进液管路的冲击；该第二进液管路上依次连接有第三球阀、第三过滤器、该备用计量泵、第二脉冲阻尼器，该第三球阀控制该第二进液管路中液体的通断，该第三过滤器防止杂质进入该第二进液管路和该备用计量泵，该第二脉冲阻尼器缓冲液体对该正备用计量泵的泵头及该第二进液管路的冲击。

8.根据权利要求6所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该第一安全回流管路包括分别连接于该正常工作泵的第一止回阀和第一安全阀，该第一止回阀为防止管路内液体回流的阀门，该第一安全阀为运行时超压保护的阀门；该第二安全回流管路包括分别连接于该备用工作泵的第二止回阀和第二安全阀，该第二止回阀为防止管路内液体回流的阀门，该第二安全阀为运行时超压保护的阀门。

9.根据权利要求6所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该排出管路上依次连接有压力传感器和流量计，分别采集压力数据和流量数据，并将数据传输给该防爆电气控制柜。

10.根据权利要求9所述的智能高压伴注装置，其特征在于，该防爆控制柜连接于该压力传感器、该流量计和该补液泵，监控该补液泵的转速、所述两台计量泵的转速、该压力传感器和该流量计传输过来的数据，以实时监控排出液体的压力和流量，并且可以根据需要实时调整排出流量。

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