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      一種太陽能油井注水流量自動控制裝置的制作方法

      文檔序號:6285106閱讀:287來源:國知局
      專利名稱:一種太陽能油井注水流量自動控制裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實(shí)用新型涉及油田井口注水裝置,特別是涉及一種油田井口注水流量自 動控制系統(tǒng)。
      背景技術(shù)
      油田注水是利用注水井把水注入油層,以補(bǔ)充和保持油層壓力的措施。油 田投入開發(fā)后,隨著開采時間的增長,油層本身能量將不斷地被消耗,致使油 層壓力不斷地下降,油井產(chǎn)量大大減少,甚至?xí)娡.a(chǎn),造成地下殘留大量 可采原油采不出來。為了彌補(bǔ)原油采出后所造成的地下虧空,保持或提高油層 壓力,實(shí)現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),并獲得較高的采收率,必須對油田進(jìn)行注水。
      目前,在注水過程中注水管道中的流量控制常用以下三種方式
      1、 人工調(diào)節(jié)由人工改變手動閥的開度,調(diào)節(jié)注水流量;
      2、 自力式調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)通過設(shè)定自力式調(diào)節(jié)閥的流量設(shè)定點(diǎn),控制注 水流量;
      3、 電動調(diào)節(jié)由流量計(jì)測定注水流量,當(dāng)流量偏離設(shè)定值時,自動調(diào) 整電動閥開度,使流量向設(shè)定值靠近。
      以上三種方式,各有不足之處方式1和方式2兩種不需供電,但調(diào)節(jié) 精度差,難以滿足注水工藝要求,方式3注水流量的精度控制較好,但存在 著需要建立專用的供電線路,需指派專人值守以及注水測量數(shù)據(jù)的傳送比較 困難等缺點(diǎn)。圖1為傳統(tǒng)電動調(diào)節(jié)方式示意圖,在每個注水井口,需建有一條專用的
      注水管道稱為注水干線,手動閥門ll,流量計(jì)13,電動調(diào)節(jié)器閥14,壓力表
      12等各種裝置均安裝在此注水干線管道上,該注水管道兼有兩種工作主式
      一種是注水工作方式,由管道上的儀表對注水流量進(jìn)行調(diào)節(jié),這時管道中流
      過的注水流量較小(通常在10m3/h以內(nèi)),這是管道日常的工作狀態(tài)。另一 種是洗井工作方式,將大流量的水注入管道,對管路及注水井進(jìn)行沖洗,通 常每年只沖洗一次。然而,正是為了大流量沖洗的要求,注水管道必須有足 夠大的口徑(一般為4)50mm),大大超過了注水工作方式的需要(只需4)25mm 左右的管道)。由此帶來了許多弊端
      1、 必須選用大口徑的儀表及調(diào)節(jié)閥門,價(jià)格高;
      2、 注水時這些儀表工作在下限流量附近,計(jì)量精度低;
      3、 大口徑的閥門工作能耗大,需建立專用的電網(wǎng),提供電能。
      4、 需專人值守,管理儀表和傳送數(shù)據(jù)。
      實(shí)用新型內(nèi)容
      針對上述缺陷,本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決油田注水系統(tǒng)造價(jià) 高、計(jì)量精度低、數(shù)據(jù)自動傳送等問題。
      為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種太陽能 油田井口注水裝置,包括依次串聯(lián)連接的調(diào)節(jié)閥、流量控制儀和壓力表,其特 征在于還包括太陽能電池裝置,所述太陽能電池裝置的輸出端分別與流量控制 儀和調(diào)節(jié)閥連接為其提供電力。
      本實(shí)用新型還包括一條獨(dú)立的注水管路和設(shè)置在所述注水管路中的第一、 第二切斷閥,所述調(diào)節(jié)閥、流量控制儀和壓力表依次串聯(lián)連接在所述的注水管路中,且第一、第二切斷閥分別設(shè)置在調(diào)節(jié)閥與注水干線之間以及壓力表與注 水干線之間。
      作為本實(shí)用新型的再進(jìn)一步的改進(jìn),還包括無線傳輸裝置,所述無線傳輸 裝置分別與流量控制儀和壓力表的信號輸入/輸出端子連接,用以發(fā)送流量、
      壓力信號及接收控制信號,無線傳輸裝置支持GPRS。

      圖1為現(xiàn)有注水裝置結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型實(shí)施方式一結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型實(shí)施方式二結(jié)構(gòu)示意圖。
      具體實(shí)施方式

      以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作出詳細(xì)的說明。
      實(shí)施方式一
      如圖2所示,本實(shí)用新型包括依次串聯(lián)連接的調(diào)節(jié)閥4、流量控制儀3和 壓力表2,還包括太陽能電池裝置7,所述太陽能電池裝置7的輸出端分別與 流量控制儀3和調(diào)節(jié)閥4連接且分別為其提供電力。
      在本實(shí)施方式中,本實(shí)用新型直接串連在注水干線中,可以采用焊接的方 式組成不可拆卸式,也可以制成可拆卸式,對于可拆卸式的,注水工作時卸下 注水干線中一段活動管路,改接成包括本實(shí)用新型的小口纟5注水調(diào)節(jié)管路時; 沖洗時,再卸下本實(shí)用新型恢復(fù)成原大口徑管路。
      實(shí)施方式二-
      如圖3所示,本實(shí)用新型在實(shí)施方式一的基礎(chǔ)上增加了一條獨(dú)立的注水管 路和設(shè)置在所述注水管路中的第一切斷閥1和第二切斷閥5兩個切斷閥,調(diào)節(jié)閥4、流量控制儀3和壓力表2依次串聯(lián)連接在所述的注水管路中,且第一、 第二切斷閥1、 5分別設(shè)置在調(diào)節(jié)閥4與注水干線之間以及壓力表2與注水干 線之間。
      本實(shí)用新型并連接入到注水干線上,注水時,斷開注水干線上的手動閥9, 打開切斷閥1、 5,于是注水液體通過本實(shí)用新型注入到油井中。在對本實(shí)用新 型注水管路上儀表進(jìn)行維修時,斷開切斷閥l、 5即可。
      注水干線上的手動閥9只在沖洗管路時才打開,壓力表8用于測量注水井 口壓力。
      優(yōu)選地,本實(shí)用新型還包括無線傳輸裝置6,所述無線傳輸裝置6采用 ZSD3120無線數(shù)據(jù)傳輸終端,該終端分別與流量控制儀3和壓力表2的信號輸 入/輸出端子連接,無線傳輸裝置6接收流量控制儀3和壓力表2上的流量、 壓力信號,并將控制中心的控制信號傳遞到流量控制儀調(diào)節(jié)注水流量。本實(shí)用 新型的無線傳輸裝置6既適用于實(shí)施方式一,也適用于實(shí)施方式二。流量控制 儀3不斷測量注水管路中的液體流量并與設(shè)定流量值進(jìn)行比較,若有偏差即向 調(diào)節(jié)閥4發(fā)出調(diào)節(jié)信號,改變調(diào)節(jié)閥4的開度,使流量向設(shè)定值靠近。壓力表 2用于測量管道中流體壓力。各項(xiàng)測量數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS DTU與管理中心的上位 機(jī)進(jìn)行通訊。
      本實(shí)用新型在具體實(shí)際中應(yīng)用時可以采用兩種方式實(shí)現(xiàn)注水控制,第一種 方式為保留原有大口徑注水干線,采用實(shí)施方式二的方案,另建一條專用的注 水調(diào)節(jié)管路,把注水用的各儀表及調(diào)節(jié)閥門改為小口徑的低功耗裝置,移裝到 該注水管路上。注水和沖洗分別由兩條管路進(jìn)行,在注水時,斷開注水干線, 水流經(jīng)注水調(diào)節(jié)管路注水,在沖洗時,斷開注水調(diào)節(jié)管路,大流量的水經(jīng)注水干線進(jìn)行管路及水井的沖洗。
      第二種方式采用實(shí)施方式一的方案,將本實(shí)用新型直接串連在注水干線中。
      綜上,本實(shí)用新型具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)
      1、 單獨(dú)建立小口徑專用注水調(diào)節(jié)管路,選用匹配的小口徑儀表及裝置, 降低了成本,提高了精度。
      2、 功耗低,并由太陽能供電,不需建立專用的供電線路。
      3、 無需另建通訊網(wǎng)線,經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。
      4、 自動完成流量調(diào)節(jié),安全可靠,滿足無人值守的野外作業(yè)。 本實(shí)用新型,由于管道、流量控制儀、調(diào)節(jié)閥等均可以采用小口徑產(chǎn)品,
      其成本僅相當(dāng)于現(xiàn)有產(chǎn)品的50%。我國目前有超過20多萬口注水井,如果均 采用本實(shí)用新型,所節(jié)省的直接成本以及電網(wǎng)和通訊線路建設(shè)費(fèi)是非??捎^ 的,而且,對于沙漠、海上、灘涂等人跡罕至、環(huán)境惡劣的偏遠(yuǎn)地區(qū)油田,這 種無人值守的自動化注水系統(tǒng)具有更廣闊的應(yīng)用前景。
      本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式,任何人應(yīng)該得知在本實(shí)用新型的 啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化,凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案,均落 入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      權(quán)利要求1、一種太陽能油田井口注水裝置,包括依次串聯(lián)連接的調(diào)節(jié)閥、流量控制儀和壓力表,其特征在于還包括太陽能電池裝置,所述太陽能電池裝置的輸出端分別與流量控制儀和調(diào)節(jié)閥連接。
      2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能油田井口注水裝置,其特征在于還包括 一條獨(dú)立的注水管路和設(shè)置在所述注水管路中的第一、第二切斷閥,所述調(diào)節(jié) 閥、流量控制儀和壓力表依次串聯(lián)連接在所述的注水管路中,且第一、第二切 斷閥分別設(shè)置在調(diào)節(jié)閥與注水干線之間以及壓力表與注水干線之間。
      3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能油田井口注水裝置,其特征在于還 包括無線傳輸裝置,所述無線傳輸裝置分別與流量控制儀和壓力表的信號輸入 /輸出端子連接,用以發(fā)送流量、壓力信號及接收控制信號。
      專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能注水流量自動控制裝置。包括依次串聯(lián)連接的流量控制儀、電動調(diào)節(jié)閥、壓力表和太陽能供電裝置,進(jìn)一步地還包括一條獨(dú)立的注水管路和設(shè)置在所述注水管路中的切斷閥,還包括無線傳輸裝置,用以接收流量、壓力信號和發(fā)送流量控制儀控制信號,所述無線傳輸裝置支持GPRS。注水工作時,注水液體經(jīng)本實(shí)用新型注入油井,由于注水流量較小,因此,管道、流量控制儀、調(diào)節(jié)閥等均可以采用小口徑產(chǎn)品。洗井工作時,關(guān)閉注水管路切斷閥,打開注水干線切斷閥,進(jìn)行大流量洗井工作。整套系統(tǒng)利用太陽能電池裝置供電,無需另建供電線路,遠(yuǎn)程控制,大大節(jié)約了成本。
      文檔編號G05D7/06GK201297162SQ20082012821
      公開日2009年8月26日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
      發(fā)明者余金海, 佳 史, 汪南杰 申請人:余金海
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