一種co2注入泵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種CO2注入泵系統(tǒng)，包括控制柜、計算機和依次連接的截止閥、流量計、入口壓力傳感器、入口蓄能器、柱塞泵、變頻電機以及出口安全閥，出口安全閥之后為出口處，出口處分兩路，一路與定壓單向閥的一端連接，定壓單向閥的另一端與被注入設備連接，另一路有兩個分支，一個分支連接有電動調節(jié)閥，電動調節(jié)閥的另一端連接于流量計和入口壓力傳感器之間，另一分支與排氣截止閥連接。本實用新型克服現有系統(tǒng)的不足，提供一種自適應井口帶背壓啟動、智能化程度高、操作控制方便的CO2注入泵系統(tǒng)。
【專利說明】—種C02注入泵系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種CO2注入泵系統(tǒng)，特別是一種具有適應井口帶壓力啟動的、智能化程度高、操作控制方便的CO2注入泵系統(tǒng)，可作為煤層氣、石油開采等領域中需要注入CO2的施工中應用。
【背景技術】
[0002]在利用CO2驅油的石油開采和使用CO2置換甲烷的煤層氣開發(fā)中，CO2注入泵系統(tǒng)是實現CO2注入的關鍵設備。其作用在于將槽車或貯罐中接近沸騰的液態(tài)二氧化碳注入井下。在此領域中現有注入系統(tǒng)均為手動操作，啟動時現場工作人員要根據井口壓力(背壓)情況手動同時操作兩個閥門，即同時調節(jié)排到外界的排放閥的開度和輸入井下的開關閥打開程度才能使得注入施工順利進行。存在以下缺點:操作繁瑣，對現場工作人員的操作經驗技術水平要求比較高，同時工人的勞動強度較大；操作人員必須在現場操作，存在一定的安全性方面的隱患。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型的技術解決問題是:克服現有系統(tǒng)的不足，提供一種自適應井口帶背壓啟動、智能化程度高、操作控制方便的CO2注入泵系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的技術解決方案為:
[0005]一種C02注入泵系統(tǒng)，其特殊之處在于:包括控制柜20、計算機21和依次連接的截止閥1、流量計4、入口壓力傳感器7、入口蓄能器9、柱塞泵10、變頻電機11以及出口安全閥12，所述出口安全閥12之后為出口處，所述出口處分兩路，一路與定壓單向閥16的一端連接，所述定壓單向閥16的另一端與被注入設備連接，另一路有兩個分支，一個分支連接有電動調節(jié)閥5，所述電動調節(jié)閥5的另一端連接于流量計4和入口壓力傳感器7之間，另一分支與排氣截止閥19連接。
[0006]還包括設置在入口蓄能器9之前的入口溫度傳感器8。
[0007]還包括進口安全閥6，所述進口安全閥6位于入口壓力傳感器I之前。
[0008]還包括出口蓄能器13，所述出口蓄能器13位于出口安全閥12和出口處之間。
[0009]還包括出口壓力傳感器15，所述出口壓力傳感器15位于出口蓄能器13和出口處之間。
[0010]還包括進口溫度表2和進口壓力表3，所述進口溫度表2和進口壓力表3位于截止閥I和流量計4之間。
[0011 ] 上述入口壓力傳感器7為電測壓力傳感器，所述入口溫度傳感器8為電測傳感器，所述出口壓力傳感器15包括壓力表和電測壓力傳感器。
[0012]上述控制柜中搭建無線wifi，所述計算機為便攜式計算機。
[0013]上述流量計4為孔板式流量計。
[0014]本實用新型與現有CO2注入泵系統(tǒng)相比的優(yōu)點在于:[0015]1、本實用新型在CO2注入泵系統(tǒng)出口與被注入設備的連接管路上安裝一定壓單向閥16，只有當CO2注入泵出口的壓力與井口壓力差大于該定壓單向閥打開壓力時才會自動打開，使CO2注入井下，否則保持關閉狀態(tài)，避免了啟動時操作人員根據泵出口排出壓力以及井下壓力的大小對井口開關閥現場手動操作。
[0016]2、本實用新型在CO2注入泵系統(tǒng)的進口和出口管路上設置旁通管路，在該管路上安裝一電動調節(jié)閥5。在系統(tǒng)預冷結束排空閥關閉同時完全打開該電動調節(jié)閥，啟動泵后，通過實時調節(jié)該閥開度，調節(jié)泵排出的壓力，直至系統(tǒng)出口壓力與井口壓力差大于定壓單向閥的打開壓力時，定壓單向閥16自動打開，開始注入。在實現自動化控制的同時，通過部分內循環(huán)也減少了 CO2向空氣中排放。
[0017]3、本實用新型在系統(tǒng)中安裝直測的進口壓力表、進口溫度表的同時安裝壓力、溫度電測傳感器和控制柜。通過數據線連接到現場控制柜中。通過控制柜中的計算機進行監(jiān)控和操作；并在現場控制柜中搭建wifi，也可通過便攜式計算機實現遠程無線控制操作。
[0018]4、操作者可通過現場控制柜中的計算機實現對系統(tǒng)的控制和檢測，避免了啟動時操作人員對現場諸多閥門的手動協(xié)調操作，對操作者技術水平要求不高，減低了人為因素的影響，也減少了操作人員的工作量；設置的部分內循環(huán)旁路減少了啟動時CO2向空氣中排放量，更加環(huán)保。
[0019]5、通過搭建wifi，操作者不僅可以在現場通過控制柜中的計算機進行監(jiān)控，也可通過便攜式計算機實現遠程無線監(jiān)控。智能化程度高、操作控制方便，更加人性化，大大提高了了操作的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的CO2注入泵系統(tǒng)圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，一種C02注入泵系統(tǒng)，包括控制柜20、計算機21和依次連接的截止閥
1、流量計4、入口壓力傳感器7、入口蓄能器9、柱塞泵10、變頻電機11以及出口安全閥12，出口安全閥12之后為出口處，所述出口處分兩路，一路與定壓單向閥16的一端連接，定壓單向閥16的另一端與被注入設備22連接，另一路有兩個分支，一個分支連接有電動調節(jié)閥5，電動調節(jié)閥5的另一端連接于流量計4和第一壓力傳感器7之間，另一分支與排氣截止閥19連接。
[0022]為了性能的改善，操作的方便，本實用新型還可以增加以下特征:
[0023]在入口蓄能器9之前的連接入口溫度傳感器8。
[0024]在入口壓力傳感器7之前連接進口安全閥6。
[0025]出口安全閥12和出口處之間連接出口蓄能器13。
[0026]出口蓄能器13和出口處之間連接出口壓力傳感器15。
[0027]在截止閥I和流量計4之間連接進口溫度表2和進口壓力表3。
[0028]入口壓力傳感器7為電測壓力傳感器，所述入口溫度傳感器8為電測傳感器，所述出口壓力傳感器15包括壓力表和電測壓力傳感器。
[0029]控制柜中搭建無線wifi，計算機為便攜式計算機。控制柜20中計算機顯示的控制和檢測界面，實時檢測柱塞泵進口 C02溫度、壓力、流量、電機轉速、柱塞泵出口壓力參數。并可對電機轉速、電動調節(jié)閥5的開關程度進行實時調節(jié)。流量計4為孔板式流量計。
[0030]定壓單向閥16通過井口設備與被注入設備22連接，井口設備包括依次連接的壓力傳感器17和截止閥18，定壓單向閥16與壓力傳感器17連接，截止閥18與被注入設備22連接。
[0031]啟動前，控制柜20上電，開啟其上的計算機，點擊運行進入監(jiān)控界面，關閉電動調節(jié)閥5。以防止液態(tài)C02氣化，現場打開截止閥1、排氣截止閥19，開始對系統(tǒng)預冷，預冷結束后，關閉排氣截止閥19，通過計算機控制界面完全打開電動調節(jié)閥5、輸入電機轉速啟動柱塞泵10，根據操作界面上監(jiān)控的泵出口壓力數值和定壓單向閥16之后的井口壓力數值逐步調整輸入電動調節(jié)閥5的關閉開度，當監(jiān)控的泵出口壓力與井口壓力差高于定壓單向閥16打開壓力時，定壓單向閥16自動打開開始部分C02注入，之后完全關閉電動調節(jié)閥5，正式開始C02注入。
[0032]在預冷結束，關閉排氣截止閥19后，也可通過便攜式計算機進行遠程操作。具體為點擊運行進入控制和檢測界面，完全打開電動調節(jié)閥5、輸入電機轉速啟動柱塞泵10，根據操作界面上監(jiān)控的泵出口壓力數值和定壓單向閥16之后的井口壓力數值逐步調整輸入電動調節(jié)閥5的關閉開度，當監(jiān)控的泵出口壓力與井口壓力差高于定壓單向閥16打開壓力時，定壓單向閥16自動打開開始部分C02注入，之后完全關閉電動調節(jié)閥5，正式開始C02注入。
【權利要求】
1.一種C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:包括控制柜(20)、計算機(21)和依次連接的截止閥(I)、流量計(4)、入口壓力傳感器(7)、入口蓄能器(9)、柱塞泵(10)、變頻電機(11)以及出口安全閥(12)，所述出口安全閥(12)之后為出口處，所述出口處分兩路，一路與定壓單向閥(16)的一端連接，所述定壓單向閥(16)的另一端與被注入設備連接，另一路有兩個分支，一個分支連接有電動調節(jié)閥(5)，所述電動調節(jié)閥(5)的另一端連接于流量計(4)和入口壓力傳感器(7)之間，另一分支與排氣截止閥(19)連接。
2.根據權利要求1所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:還包括設置在入口蓄能器(9)之前的入口溫度傳感器(8)。
3.根據權利要求1或2所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:還包括進口安全閥(6)，所述進口安全閥(6)位于入口壓力傳感器(7)之前。
4.根據權利要求3所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:還包括出口蓄能器(13)，所述出口蓄能器(13)位于出口安全閥(12)和出口處之間。
5.根據權利要求4所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:還包括出口壓力傳感器(15)，所述出口壓力傳感器(15)位于出口蓄能器(13)和出口處之間。
6.根據權利要求5所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:還包括進口溫度表(2)和進口壓力表(3)，所述進口溫度表(2)和進口壓力表(3)位于截止閥(I)和流量計(4)之間。
7.根據權利要求5所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:所述入口壓力傳感器(7)為電測壓力傳感器，所述入口溫度傳感器(8)為電測傳感器，所述出口壓力傳感器(15)包括壓力表和電測壓力傳感器。
8.根據權利要求7所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:所述控制柜中搭建無線wifi，所述計算機為便攜式計算機。
9.根據權利要求8所述的C02注入泵系統(tǒng)，其特征在于:所述流量計(4)為孔板式流量計。
【文檔編號】E21B43/16GK203420691SQ201320429504
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權日:2013年7月15日
【發(fā)明者】陳暉 , 劉成勝, 王偉光, 李隨波, 萬金川, 蘇晨, 付瑜, 王海山, 安莎, 葉建平, 張兵, 張守仁 申請人:西安航天動力研究所, 中聯煤層氣有限責任公司