CN103104449A - 应用于油田注水***的变频调速装置及其变频调速方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于油田注水***的变频调速装置。该应用于油田注水***的变频调速装置主要由注水泵(1)、与注水泵(1)分别相连的压力传感器(2)和变频调速器(3)、以及与压力传感器(2)和变频调速器(3)均相连的中央控制处理器(4)构成。本发明还公开了一种基于上述变频调速装置的变频调速方法。本发明实现恒压注水、节能降耗、提高自动化管理水平、节约大量维修资金、变频调速***能使机泵在带负荷的情况下实现软启动，有效地抑制和避免了大电流对电网及机械设备的冲击，延长了检泵周期，大幅度地降低了检泵的费用。

Description

应用于油田注水***的变频调速装置及其变频调速方法

技术领域

本发明涉及一种应用于油田注水***的变频调速装置及其变频调速方法。

背景技术

注水是油田开发中的一种十分重要的开采方式，它可以有效地补充地层能量，在提高原油采收率，确保油田高产、稳产中起到了积极作用。但注水本身也是一个能耗大户，注水***的耗电量是巨大的，约占我国油田生产用电的33％～56％。而且随着油田综合含水率的上升注水能耗还将急剧上升。因此，注水***的节能降耗对于降低油田生产成本具有重要的意义。据调查统计，我国注水泵运行效率平均为75.2％，国内先进值为79.9％(大庆)，国外为80％～85％。国内注水用电单耗平均为6.94kW·h/t，先进值为6.15kW·h/t，国外为5.6～6.0kW·h/t。全国平均注水***效率为47.8％。由此可见，提高注水***效率，节能降耗，有着重大意义。

注水***效率是一项反映油田注水***地面工程综合性经济技术的指标，注水***效率的高低直接影响着原油生产成本的高低。随着油田开发工艺技术的不断发展，全国各油田在注水***上已初步形成了适合本油田各种类型油藏、不同注水压力、不同水质特点的满足油田注水开发需要的地面工艺技术，为油田的稳产、增产创造了良好的条件。但随着油田开发难度的增加，大部分油田的注水***效率都未达到标准要求。

注水***中各注水井的吸水能力及配注量不同，同时还要保证注水井的测试、洗井等用水，因此，在生产过程中注水流量波动较大。为了适应注水量的波动，实现恒压注水，需要频繁调整注水泵运行方式。所以调节注水***运行参数以期改变泵运行方式是提高***效率、节约用电的重要措施之一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种应用于油田注水***的变频调速装置，该变频调速装置实现恒压注水、节能降耗、提高自动化管理水平、节约大量维修资金、变频调速***能使机泵在带负荷的情况下实现软启动，有效地抑制和避免了大电流对电网及机械设备的冲击，延长了检泵周期，大幅度地降低了检泵的费用。

本发明的另一目的是提供了一种基于上述变频调速装置的变频调速方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：应用于油田注水***的变频调速装置，主要由注水泵、与注水泵分别相连的压力传感器和变频调速器、以及与压力传感器和变频调速器均相连的中央控制处理器构成。

所述中央控制处理器为微机控制器。

所述注水泵与喂水泵相连。

所述喂水泵与注水罐相连。

基于上述变频调速装置的变频调速方法，包括以下步骤：

(a)首先，开启注水泵，通过与之相连的压力传感器实时检测其水压，并传给中央控制处理器；

(b)中央控制处理器将压力传感器的压力信号按事先编制好的程序进行分析、处理，然后输出信号控制变频调速器的输出电流频率；

(c)变频调速器通过输出具有不同频率的电流改变交流电机的转速，从而改变注水泵的排量，达到稳定***压力的目的。

综上所述，本发明的有益效果是：

(1)实现恒压注水，节能降耗。注水站在使用变频调速装置之前，都是用工频启动设备，机泵在恒速下运行。在实际生产中，由于注水***的不稳定，使得泵站压力经常发生变化。当压力超过或低于规定值时，若无变频调速，只能人为地起停泵或打回流来调节压力，很难达到工艺要求。采用变频调速装置后，既实现稳压注水，又达到了节能的目的。

(2)提高自动化管理水平。对于离心泵来说，用原来的工频启泵时，操作工需将泵的回流阀打开，出口阀关上，然后启泵。这时泵才能给注水井正常供水，如果压力不够，还得重复上面的步骤起下一台泵，直到压力达到要求为止。

(3)节约大量维修资金。安装变频调速装置前，由于操作工频繁操作回流阀和出口阀，阀门极易损坏。安装变频装置后，不需要频繁开关阀门，阀门无损坏，仅此一项每年节约很大一笔投资。

(4)变频调速***能使机泵在带负荷的情况下实现软启动，有效地抑制和避免了大电流对电网及机械设备的冲击，延长了检泵周期，大幅度地降低了检泵的费用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

如图1所示，本发明涉及的应用于油田注水***的变频调速装置，主要由注水泵1、与注水泵1分别相连的压力传感器2和变频调速器3、以及与压力传感器2和变频调速器3均相连的中央控制处理器4构成。

所述中央控制处理器4为微机控制器，装有单片机或单板机，其作用是将压力传感器的压力信号按事先编制好的程序进行分析、处理，然后输出信号控制变频调速器的输出电流频率。

所述注水泵1与喂水泵5相连。

所述喂水泵5与注水罐6相连。

上述变频调速器3是整个装置的核心部件，它采用大功率晶体管逆变器和微机控制脉宽调制技术，通过输出具有不同频率的电流改变交流电机的转速，从而改变注水泵的排量，达到稳定***压力的目的。

基于上述变频调速装置的变频调速方法，包括以下步骤：

(a)首先，开启注水泵，通过与之相连的压力传感器实时检测其水压，并传给中央控制处理器；

(b)中央控制处理器将压力传感器的压力信号按事先编制好的程序进行分析、处理，然后输出信号控制变频调速器的输出电流频率；

(c)变频调速器通过输出具有不同频率的电流改变交流电机的转速，从而改变注水泵的排量，达到稳定***压力的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.应用于油田注水***的变频调速装置，其特征在于，主要由注水泵(1)、与注水泵(1)分别相连的压力传感器(2)和变频调速器(3)、以及与压力传感器(2)和变频调速器(3)均相连的中央控制处理器(4)构成。

2.根据权利要求1所述的应用于油田注水***的变频调速装置，其特征在于，所述中央控制处理器(4)为微机控制器。

3.根据权利要求1所述的应用于油田注水***的变频调速装置，其特征在于，所述注水泵(1)与喂水泵(5)相连。

4.根据权利要求3所述的应用于油田注水***的变频调速装置，其特征在于，所述喂水泵(5)与注水罐(6)相连。

5.基于上述变频调速装置的变频调速方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)首先，开启注水泵(1)，通过与之相连的压力传感器(2)实时检测其水压，并传给中央控制处理器(4)；

(b)中央控制处理器(4)将压力传感器(2)的压力信号按事先编制好的程序进行分析、处理，然后输出信号控制变频调速器(3)的输出电流频率；

(c)变频调速器(3)通过输出具有不同频率的电流改变交流电机的转速，从而改变注水泵的排量，达到稳定***压力的目的。

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