專利名稱：油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法。
背景技術(shù)：
注水是油田開發(fā)中的一種十分重要的開采方式，它可以有效地補充地層能量，在提高原油采收率，確保油田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)中起到了積極作用。但注水本身也是一個能耗大戶，注水系統(tǒng)的耗電量是巨大的，約占我國油田生產(chǎn)用電的33% 56%。而且隨著油田綜合含水率的上升注水能耗還將急劇上升。因此，注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗對于降低油田生產(chǎn)成本具有重要的意義。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，我國注水泵運行效率平均為75.2%，國內(nèi)先進值為79.9% (大慶)，國外為80% 85%。國內(nèi)注水用電單耗平均為6.94kff.h/t，先進值為6.15kff.h/t，國外為5.6 6.0kW h/t。全國平均注水系統(tǒng)效率為47.8%。由此可見，提高注水系統(tǒng)效率，節(jié)能降耗，有著重大意義。注水系統(tǒng)效率是一項反映油田注水系統(tǒng)地面工程綜合性經(jīng)濟技術(shù)的指標，注水系統(tǒng)效率的高低直接影響著原油生產(chǎn)成本的高低。隨著油田開發(fā)工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，全國各油田在注水系統(tǒng)上已初步形成了適合本油田各種類型油藏、不同注水壓力、不同水質(zhì)特點的滿足油田注水開發(fā)需要的地面工藝技術(shù)，為油田的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。但隨著油田開發(fā)難度的增加，大部分油田的注水系統(tǒng)效率都未達到標準要求。注水系統(tǒng)中各注水井的吸水能力及配注量不同，同時還要保證注水井的測試、洗井等用水，因此，在生產(chǎn)過程中注水流量波動較大。為了適應(yīng)注水量的波動，實現(xiàn)恒壓注水，需要頻繁調(diào)整注水泵運行方式。所以調(diào)節(jié)注水系統(tǒng)運行參數(shù)以期改變泵運行方式是提高系統(tǒng)效率、節(jié)約用電的重要措施之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法，該變頻調(diào)速方法能實現(xiàn)恒壓注水、節(jié)能降耗、提高自動化管理水平、節(jié)約大量維修資金、變頻調(diào)速系統(tǒng)能使機泵在帶負荷的情況下實現(xiàn)軟啟動，有效地抑制和避免了大電流對電網(wǎng)及機械設(shè)備的沖擊，延長了檢泵周期，大幅度地降低了檢泵的費用。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法，其特征在于，包括以下步驟:(a)首先，開啟注水泵，并實時檢測其水壓，并傳給中央控制處理器；(b)中央控制處理器將壓力傳感器的壓力信號按事先編制好的程序進行分析、處理，然后輸出信號控制變頻調(diào)速器的輸出電流頻率；(C)變頻調(diào)速器改變交流電機的轉(zhuǎn)速，從而改變注水泵的排量，達到穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的目的。所述步驟(a)中，通過與注水泵相連的壓力傳感器實時檢測其水壓。所述步驟(C)中，變頻調(diào)速器通過輸出具有不同頻率的電流改變交流電機的轉(zhuǎn)速。上述方法所用的變頻調(diào)速裝置，主要由注水泵、與注水泵分別相連的壓力傳感器和變頻調(diào)速器、以及與壓力傳感器和變頻調(diào)速器均相連的中央控制處理器構(gòu)成。所述中央控制處理器為微機控制器。所述注水泵與喂水泵相連。所述喂水泵與注水罐相連。綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:(I)實現(xiàn)恒壓注水，節(jié)能降耗。注水站在使用變頻調(diào)速裝置之前，都是用工頻啟動設(shè)備，機泵在恒速下運行。在實際生產(chǎn)中，由于注水系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使得泵站壓力經(jīng)常發(fā)生變化。當壓力超過或低于規(guī)定值時，若無變頻調(diào)速，只能人為地起停泵或打回流來調(diào)節(jié)壓力，很難達到工藝要求。采用變頻調(diào)速裝置后，既實現(xiàn)穩(wěn)壓注水，又達到了節(jié)能的目的。(2)提高自動化管理水平。對于離心泵來說，用原來的工頻啟泵時，操作工需將泵的回流閥打開，出口閥關(guān)上，然后啟泵。這時泵才能給注水井正常供水，如果壓力不夠，還得重復(fù)上面的步驟起下一臺泵，直到壓力達到要求為止。(3)節(jié)約大量維修資金。安裝變頻調(diào)速裝置前，由于操作工頻繁操作回流閥和出口閥，閥門極易損壞。安裝變頻裝置后，不需要頻繁開關(guān)閥門，閥門無損壞，僅此一項每年節(jié)約很大一筆投資。(4)變頻調(diào)速系統(tǒng)能使機泵在帶負荷的情況下實現(xiàn)軟啟動，有效地抑制和避免了大電流對電網(wǎng)及機械設(shè)備的沖擊，延長了檢泵周期，大幅度地降低了檢泵的費用。


圖1為本發(fā)明所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不僅限于此。實施例:本發(fā)明涉及的油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法，包括以下步驟:(a)首先，開啟注水泵，并實時檢測其水壓，并傳給中央控制處理器；(b)中央控制處理器將壓力傳感器的壓力信號按事先編制好的程序進行分析、處理，然后輸出信號控制變頻調(diào)速器的輸出電流頻率；(C)變頻調(diào)速器改變交流電機的轉(zhuǎn)速，從而改變注水泵的排量，達到穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的目的。所述步驟(a)中，通過與注水泵相連的壓力傳感器實時檢測其水壓。所述步驟(C)中，變頻調(diào)速器通過輸出具有不同頻率的電流改變交流電機的轉(zhuǎn)速。如圖1所示，上述方法所用的變頻調(diào)速裝置，主要由注水泵1、與注水泵I分別相連的壓力傳感器2和變頻調(diào)速器3、以及與壓力傳感器2和變頻調(diào)速器3均相連的中央控制處理器4構(gòu)成。
所述中央控制處理器4為微機控制器，裝有單片機或單板機，其作用是將壓力傳感器的壓力信號按事先編制好的程序進行分析、處理，然后輸出信號控制變頻調(diào)速器的輸出電流頻率。所述注水泵I與喂水泵5相連。所述喂水泵5與注水罐6相連。上述變頻調(diào)速器3是整個裝置的核心部件，它采用大功率晶體管逆變器和微機控制脈寬調(diào)制技術(shù)，通過輸出具有不同頻率的電流改變交流電機的轉(zhuǎn)速，從而改變注水泵的排量，達到穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的目的。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法，其特征在于，包括以下步驟: (a)首先，開啟注水泵(I)，并實時檢測其水壓，并傳給中央控制處理器(4)； (b)中央控制處理器(4)將壓力傳感器(2)的壓力信號按事先編制好的程序進行分析、處理，然后輸出信號控制變頻調(diào)速器(3)的輸出電流頻率； (c)變頻調(diào)速器(3)改變交流電機的轉(zhuǎn)速，從而改變注水泵的排量，達到穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法，其特征在于，所述步驟(a)中，通過與注水泵(I)相連的壓力傳感器(2)實時檢測其水壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法，其特征在于，所述步驟(c)中，變頻調(diào)速器(3)通過輸出具有不同頻率的電流改變交流電機的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油田注水系統(tǒng)的變頻調(diào)速方法，包括步驟(a)首先，開啟注水泵(1)，并實時檢測其水壓，并傳給中央控制處理器(4)；(b)中央控制處理器(4)將壓力傳感器(2)的壓力信號按事先編制好的程序進行分析、處理，然后輸出信號控制變頻調(diào)速器(3)的輸出電流頻率；(c)變頻調(diào)速器(3)改變交流電機的轉(zhuǎn)速，從而改變注水泵的排量，達到穩(wěn)定系統(tǒng)壓力的目的。本發(fā)明實現(xiàn)恒壓注水、節(jié)能降耗、提高自動化管理水平、節(jié)約大量維修資金、變頻調(diào)速系統(tǒng)能使機泵在帶負荷的情況下實現(xiàn)軟啟動，有效地抑制和避免了大電流對電網(wǎng)及機械設(shè)備的沖擊，延長了檢泵周期，大幅度地降低了檢泵的費用。
文檔編號E21B43/20GK103089210SQ20111037979
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者張洲 申請人:張洲