本發(fā)明一種全自動回注水（添加劑）系統(tǒng)及其使用方法，屬于煤層氣井開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國很多煤層氣井所在的區(qū)域煤層松軟，煤粉含量高，排采過程中排出水中含有大量煤粉，而且隨著煤層氣井排采的連續(xù)進行，煤層氣井產(chǎn)水量降低，產(chǎn)出水中煤粉含量比例不斷增大，形成粘稠狀煤泥漿，所造成的后果：

1、使煤層氣井整筒泵的固定凡爾和游動凡爾堵塞，導(dǎo)致泵效降低或不出水；

2、使螺桿泵轉(zhuǎn)子阻力增加，導(dǎo)致螺桿泵電流增大、卡泵，或?qū)е侣輻U泵橡膠磨損，泵效降低；

3、大量煤粉沉積在煤層氣井孔底，煤泥漿黏度高、密度大，難以排出，堵塞產(chǎn)氣通道，甚至可能重新進入煤層，嚴(yán)重影響煤層氣井產(chǎn)量；

4、頻繁修井不僅造成成本增加，而且嚴(yán)重影響煤層氣井的連續(xù)排采，造成氣井產(chǎn)量降低和不可挽回的損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種全自動回注水（添加劑）系統(tǒng)及其使用方法，采用高壓泵回注煤層水的方式，將煤層氣井產(chǎn)出的水經(jīng)過沉淀回注到氣井中，或適當(dāng)補充清水注入煤層氣井中，很好地解決了上述問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種全自動回注水（添加劑）系統(tǒng)，包括回水管、注水管、儲水罐和控制箱，所述回水管一端連接煤層氣井排水管，另一端與儲水罐的進水端連通，所述注水管的一端與儲水罐的出水端連通，另一端連接到煤層氣井注水口，為煤層氣井注水，所述控制箱設(shè)置在注水管上，用于控制整個水循環(huán)過程；

所述控制箱的結(jié)構(gòu)為：包括計量泵、水位控制模塊和遠(yuǎn)程控制模塊，所述計量泵為高壓泵，所述計量泵設(shè)置在注水管上，所述水位控制模塊和遠(yuǎn)程控制模塊均與計量泵電連接，用于控制計量泵的工作，所述水位控制模塊通過三根電極插入到儲水罐內(nèi)，三根所述電極分別為上限電極、下限電極和公共電極，所述上限電極、下限電極和公共電極在儲水罐內(nèi)依次從上到下設(shè)置，所述上限電極用于監(jiān)測儲水罐的最高水位，所述下限電極用于監(jiān)測儲水罐的最低水位，所述公共電極與上限電極和下限電極配合形成電流回路。

所述儲水罐的結(jié)構(gòu)為：包括罐體和隔板，所述罐體的內(nèi)部豎直設(shè)置有隔板，所述隔板將罐體內(nèi)部分隔成沉淀過濾池和供水池，所述沉淀過濾池和供水池在隔板的上方連通，所述沉淀過濾池的上部與回水管的出水端連通，所述沉淀過濾池側(cè)壁上設(shè)置有溢流口和第一排污閥，所述第一排污閥位于沉淀過濾池底部，所述溢流口位于回水管出水端和隔板上端面之間，所述供水池的底部設(shè)置有第二排污閥，所述注水管的進水端位于第二排污閥和下限電極之間，所述上限電極位于隔板上端面下方。

所述儲水罐和控制箱之間的注水管上設(shè)置有y型過濾器。

所述回水管和注水管上均設(shè)置有水量計量表。

所述注水管上設(shè)置有安全閥。

本發(fā)明一種全自動回注水（添加劑）系統(tǒng)的使用方法，啟動高壓的計量泵將供水池內(nèi)的水注入煤層氣井，稀釋了煤泥水，并將煤層氣井產(chǎn)出的水經(jīng)過沉淀過濾池回注到煤層氣井中，同時通過水位控制模塊根據(jù)供水池內(nèi)水位高度控制計量泵進行工作。

在計量泵安裝遠(yuǎn)程控制模塊，能遠(yuǎn)程掌控計量泵的工作情況。

所述水位控制模塊通過依次從上到下設(shè)置在儲水罐內(nèi)的上限電極、下限電極和公共電極，控制計量泵工作，確保計量泵在儲水罐的水位位于上限電極和下限電極之間工作。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

1、本發(fā)明的注入水稀釋了煤泥水，降低了煤層氣井產(chǎn)出水中煤粉的比例，增加了水的流動性，有利于煤粉攜帶出氣井，提高氣井產(chǎn)氣量。

2、本發(fā)明大大降低了煤粉堵塞整筒泵固定凡爾和游動凡爾的幾率，減少了煤粉對螺桿泵的磨損，提高了泵效。

3、本發(fā)明減少了修井次數(shù)，降低了成本，氣井能夠連續(xù)運行，提高其井煤層氣產(chǎn)量。

4、本發(fā)明注入采用高壓泵，不受煤層氣井井口壓力的影響，不需要在井中增加注入管線，施工簡單，管理可靠，并可以根據(jù)煤層氣井井口壓力和水量的不同，選擇不同的注入設(shè)備（泵）型號。

5、本發(fā)明注入可以添加適當(dāng)?shù)奶砑觿?，提高煤粉攜出率。

6、本發(fā)明停電后自動停機，注入水不會無控制地流入井中，并可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制，操作方便。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為回水管、2為注水管、3為儲水罐、31為罐體、32為隔板、33為沉淀過濾池、34為供水池、35為溢流口、36為第一排污閥、37為第二排污閥、4為控制箱、41為計量泵、42為水位控制模塊、43為遠(yuǎn)程控制模塊、44為上限電極、45為下限電極、46為公共電極、5為y型過濾器、6為水量計量表、7為安全閥。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種全自動回注水（添加劑）系統(tǒng)，包括回水管1、注水管2、儲水罐3和控制箱4，所述回水管1一端連接煤層氣井排水管，另一端與儲水罐3的進水端連通，所述注水管2的一端與儲水罐3的出水端連通，另一端連接到煤層氣井注水口，為煤層氣井注水，所述控制箱4設(shè)置在注水管2上，用于控制整個水循環(huán)過程；

所述控制箱4的結(jié)構(gòu)為：包括計量泵41、水位控制模塊42和遠(yuǎn)程控制模塊43，所述計量泵41為高壓泵，所述計量泵41設(shè)置在注水管2上，所述水位控制模塊42和遠(yuǎn)程控制模塊43均與計量泵41電連接，用于控制計量泵41的工作，所述水位控制模塊42通過三根電極插入到儲水罐3內(nèi)，三根所述電極分別為上限電極44、下限電極45和公共電極46，所述上限電極44、下限電極45和公共電極46在儲水罐3內(nèi)依次從上到下設(shè)置，所述上限電極44用于監(jiān)測儲水罐3的最高水位，所述下限電極45用于監(jiān)測儲水罐3的最低水位，所述公共電極46與上限電極44和下限電極45配合形成電流回路。

所述儲水罐3的結(jié)構(gòu)為：包括罐體31和隔板32，所述罐體31的內(nèi)部豎直設(shè)置有隔板32，所述隔板32將罐體31內(nèi)部分隔成沉淀過濾池33和供水池34，所述沉淀過濾池33和供水池34在隔板32的上方連通，所述沉淀過濾池33的上部與回水管1的出水端連通，所述沉淀過濾池33側(cè)壁上設(shè)置有溢流口35和第一排污閥36，所述第一排污閥36位于沉淀過濾池33底部，所述溢流口35位于回水管1出水端和隔板32上端面之間，所述供水池34的底部設(shè)置有第二排污閥37，所述注水管2的進水端位于第二排污閥37和下限電極45之間，所述上限電極44位于隔板32上端面下方。

所述儲水罐3和控制箱4之間的注水管2上設(shè)置有y型過濾器5。

所述回水管1和注水管2上均設(shè)置有水量計量表6。

所述注水管2上設(shè)置有安全閥7。

本發(fā)明一種全自動回注水（添加劑）系統(tǒng)的使用方法，啟動高壓的計量泵41將供水池34內(nèi)的水注入煤層氣井，稀釋了煤泥水，并將煤層氣井產(chǎn)出的水經(jīng)過沉淀過濾池33回注到煤層氣井中，同時通過水位控制模塊42根據(jù)供水池34內(nèi)水位高度控制計量泵41進行工作。

在計量泵41安裝遠(yuǎn)程控制模塊43，能遠(yuǎn)程掌控計量泵41的工作情況。

所述水位控制模塊42通過依次從上到下設(shè)置在儲水罐3內(nèi)的上限電極44、下限電極45和公共電極46，控制計量泵41工作，確保計量泵41在儲水罐3的水位位于上限電極44和下限電極45之間工作。

本發(fā)明具有如下特點：

1、系統(tǒng)采用全封閉/半封閉結(jié)構(gòu)，可在苛刻的條件下長期穩(wěn)定可靠的運行；

2、系統(tǒng)采用全自動化運行，操作簡單，節(jié)省人力資源；

3、設(shè)備質(zhì)量可靠，使用壽命長，性價比高；

4、系統(tǒng)運行實現(xiàn)遠(yuǎn)程測控，管理方便；

5、系統(tǒng)運行期間維護簡單方便，有保障。

本發(fā)明的原理：收集排水，經(jīng)過過濾，通過計量泵加壓注水，清潔井下設(shè)備（泵），并使井下液面保持一定高度，再經(jīng)抽油機運行排水，部分外排，部分回注，循環(huán)往復(fù)；或通過往井下注入添加劑，達到某功效。

本發(fā)明由以下子系統(tǒng)組成：回儲水系統(tǒng)、注水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。

（1）回儲水系統(tǒng)包括排水回水、沉淀、過濾、儲水、污水排放、溢流、排水水量計量。

（2）注水系統(tǒng)包括計量泵、二次過濾、安全閥、過濾閥、注水水量計量。

（3）控制系統(tǒng)包括流量控制、水位控制、系統(tǒng)斷電遠(yuǎn)程報警、泵啟停遠(yuǎn)程報警，遠(yuǎn)程狀態(tài)測控。

本發(fā)明可實現(xiàn)遠(yuǎn)程流量調(diào)控，無需人員現(xiàn)場調(diào)控。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。