單缸獨立自動調節注入泵系統的制作方法
【專利摘要】一種單缸獨立自動調節注入泵系統，包括三柱塞注入泵，所述的三柱塞注入泵和控制系統組成流量調節系統，三柱塞注入泵的出口匯管拆分成三個獨立的泵出口，每個泵出口連接的管線上依次安裝有蓄能器、安全閥、單向閥、電磁流量計及高壓球閥。此單缸獨立自動調節注入泵系統可以用于對流量的控制和調節，同時能夠減少對來液粘度的影響，其流量調節范圍可在0～100%范圍內無級調節，使該類型泵能夠完全滿足用戶的使用要求。
【專利說明】單缸獨立自動調節注入泵系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于油田采油領域中聚合物注入所用的一種設備，特別是一種單缸獨立自動調節注入泵系統。
【背景技術】
[0002]三次采油是油田注水開發后期的主要接替技術，聚合物驅油技術是三次采油中應用最為廣泛的一種方式。在傳統的聚合物配注工藝中，歷經單泵單井、一泵多井以及一泵三井注入的三個階段。
[0003]單泵單井工藝是聚合物注入初期所采用的一種注入技術，就單泵單井工藝來說，其優點是每臺泵與每口井的流量、壓力匹配，流量調節無需通過節流方式來實現，單井配注方案容易調整，缺點是設備數量多，占地面積大，消耗無用功率大，工程投資高，維護工作量大，而且泵流量只能通過變頻器來調節，在調參時其流量調節范圍受到變頻器頻率調節范圍(30?100%)的限制，這些問題逐漸隨著聚合物驅規模的進一步擴大而顯露出來。
[0004]為了節約投資，減少占地，油田的設計人員在原有注入工藝基礎之上，研發了一泵多井的注入工藝，工藝的流程為一臺大排量的注入泵通過流量調節器給多口注入井供高壓聚合物母液，該工藝的優點是設備數量少，占地面積小，流程簡化，缺點是由于各個注入井的注入壓力不一致，全系統必須分成若干個壓力等級，安裝在泵出口的流量調節器存在著一定的壓力損失，單井流量調節存在相互干擾，尤其是流量調節器對聚合物母液的剪切較大，粘損達15%左右，對注入質量影響很大。
【發明內容】
[0005]為了克服【背景技術】中存在的問題，本實用新型提供一種單缸獨立自動調節注入泵系統，該系統用于對流量的控制與調節，同時能夠減少對來液粘度的影響。
[0006]本實用新型所采用的技術方案是:該單缸獨立自動調節注入泵系統，包括三柱塞注入泵，所述的三柱塞注入泵和控制系統組成流量調節系統，三柱塞注入泵的出口匯管拆分成三個獨立的泵出口，每個泵出口連接的管線上依次安裝有蓄能器、安全閥、單向閥、電磁流量計及高壓球閥。
[0007]上述方案中的控制系統包括安裝在三柱塞注入泵傳動端的編碼器、PLC控制器、伺服控制器、數模轉換器及驅動低壓回流口的單向閥的伺服電機；編碼器將控制信號傳給控制系統中的伺服電機，伺服電機來執行開啟或關閉泵低壓回流口的動作；電磁流量計采集流量信號，將信號傳遞給控制系統中的PLC控制器，PLC控制器對電磁流量計所采集的信號進行分析、驗證與設定數值之間的差別，再由控制器中的數模轉換器發出與之相對應的信號來控制伺服電機。
[0008]本實用新型所具有的有益效果是:本新型兼收并蓄了單泵單井和一泵多井工藝各自的優點，一泵三井工藝是利用三柱塞注入泵的三個相互獨立液缸體，將泵的出口由原來的一個匯管拆分成三個獨立的泵出口，每個泵出口對應一 口井，并且泵每個出口的流量都可以實現獨立的調節。該工藝較單泵單井工藝，注入泵數量減少了 65%，建筑面積大幅降低，節約投資約15%，而且泵的流量調節范圍可達到O?100% ;較一泵多井工藝，由于廢除了流量調節器，簡化了自控系統，減少了母液的剪切降解，使泵的粘損與單泵單井相當(基本上可以控制在5%以內)，并且由于注入泵每個缸體之間是相互獨立的，所以不存在著井與井之間壓力和流量相互干擾的問題，綜上所述，一泵三井工藝最大限度地保留了原有傳統注入工藝各自的優點，使其流量可從O?100%范圍內無級調節。
[0009]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0010]附圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0011]【具體實施方式】:
[0012]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0013]由圖1所示，該單缸獨立自動調節注入泵系統包括三柱塞注入泵8，所述的三柱塞注入泵8和控制系統6組成流量調節系統7，三柱塞注入泵8的出口匯管拆分成三個獨立的泵出口，每個泵出口連接的管線上依次安裝有蓄能器1、安全閥5、單向閥2、電磁流量計3及高壓球閥4。
[0014]控制系統6包括安裝在三柱塞注入泵8傳動端的編碼器、PLC控制器、伺服控制器、數模轉換器及驅動低壓回流口的單向閥的伺服電機；首先來液進入三柱塞注入泵8的入口，流量調節系統7是通過安裝在泵傳動端上的編碼器來控制設定點的，當泵運行到設定點時，編碼器將控制信號傳給控制系統6中的伺服電機，伺服電機來執行開啟或關閉泵低壓回流口的動作；電磁流量計3采集流量信號，將信號傳遞給控制系統6中的PLC控制器，PLC控制器對電磁流量計3所采集的信號進行分析、驗證與設定數值之間的差別，再由控制器6中的數模轉換器發出與之相對應的信號來控制伺服電機。這么做的目的，就是將泵的流量調節機構與泵的液力端徹底分開，這樣只要我們保證流量調節機構的可靠性并同時控制其對母液的粘損。
[0015]來液經過流量調節系統7升壓后進入蓄能器1，以保證系統輸出壓力的均衡和穩定，然后經過安全閥5，當系統超壓時安全閥能夠自動開啟避免造成設備的硬性損傷，再經過單向閥2以防止系統內液體倒流，而后是電磁流量計3，進行流量信號的采集，從而控制系統的準確運行，最后經過高壓球閥4，用于開啟和切斷與外機系統的連接，最后完成輸出的全部過程。
[0016]在流量調節系統7中設計了一個與往復泵一樣結構型式的單向閥作為低壓回流口，通過伺服電機控制該閥的啟閉，無論是控制低壓回流口的單向閥，還是控制單向閥啟閉的伺服電機，都是非常成熟的技術部件，其性能可靠；對于流量調節機構，與母液接觸的只是一個單向閥，與伺服電機相連的偏心軸與母液不接觸，所以，該結構最大限度地保證粘損的技術指標。
[0017]我們在泵的傳動端上安裝有一個編碼器，通過編碼器可以確定泵排出行程上的任何一個位置。安裝在電控箱中的觸摸屏、PLC控制器、伺服控制器、數模轉換器可實現我們上述的功能。在安裝在電控箱中的觸摸屏上，我們可以對泵的流量進行設定，并通過觸摸屏看到泵各個出口的實際流量值，還可以看到一個小時的，一天的，一周的流量曲線。泵的實際流量值，按用戶的要求的日報表也可以通過觸摸屏上的操作鍵實施輸出。
[0018]單缸獨立自動調節注入泵系統在流量的調節上各缸之間無論在流量還是在壓力上互相沒有干擾，流量調節系統7的設計上各缸都有獨立的回流閥來控制，所以無論是在升壓還是在回流過程中彼此之間都不會造成干擾，能夠更為準確的對流量進行控制。
【權利要求】
1.一種單缸獨立自動調節注入泵系統，包括三柱塞注入泵(8)，其特征在于:所述的三柱塞注入泵(8)和控制系統(6)組成流量調節系統(7)，三柱塞注入泵(8)的出口匯管拆分成三個獨立的泵出口，每個泵出口連接的管線上依次安裝有蓄能器(I)、安全閥(5)、單向閥(2 )、電磁流量計(3 )及高壓球閥(4 )。
2.根據權利要求1所述的單缸獨立自動調節注入泵系統，其特征在于:控制系統(6)包括安裝在三柱塞注入泵(8)傳動端的編碼器、PLC控制器、伺服控制器、數模轉換器及驅動低壓回流口的單向閥的伺服電機；編碼器將控制信號傳給控制系統(6)中的伺服電機，伺服電機來執行開啟或關閉泵低壓回流口的動作；電磁流量計(3)采集流量信號，將信號傳遞給控制系統(6)中的PLC控制器，PLC控制器對電磁流量計(3)所采集的信號進行分析、驗證與設定數值之間的差別，再由控制器(6)中的數模轉換器發出與之相對應的信號來控制伺服電機。
【文檔編號】F04B23/04GK203685515SQ201420078358
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年2月24日 優先權日:2014年2月24日
【發明者】唐述山 申請人:唐述山