撬装式液态二氧化碳注入装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种撬装式液态二氧化碳注入装置，解决了现有注入装置设备不易管理、数据记录易出错等问题；具体包括操作间、注入计量单元及电气控制单元，其中注入计量单元，包括喂液泵、注入泵及流量计，该单元设置气相管线，使得气化的二氧化碳对注入泵和注入流程进行循环制冷，防止液态二氧化碳大量气化造成注入泵无法正常运转；电气控制单元中的数据采集器实时采集压力传感器、温度传感器、二氧化碳探测仪及流量计的信号，上传到工控机，工控机根据设定参数，或下达指令给变频器调节注入泵的注入速度，或下达系统启停、电动球阀开关等命令。该装置具有集成度高、安全性高、操作简单等特点，并可实现数据的自动采集及控制。
【专利说明】撬装式液态二氧化碳注入装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液态二氧化碳的注入设备。
【背景技术】
[0002]目前采用的二氧化碳注入工艺主要有移动注气和站内注气两种方式，所采用的设备大多是机械式，注入泵、喂液泵、流量计、单流阀、变频器、高压球阀等配套施工设备分散，管理起来也比较麻烦，设备到达施工现场需要组装，既浪费时间，也浪费人力物力；数据采集及设备控制都由人工完成，尤其在高压区操作存在很大的危险性；另外，由于人工记录数据存在记录不及时、漏记、错记的现象。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是针对【背景技术】中存在的问题，提供一种撬装式液态二氧化碳注入装置，该装置具有集成度高、安全性高、操作简单等特点，并可实现数据的自动采集及控制。
[0004]为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是:一种撬装式液态二氧化碳注入装置，包括操作间、注入计量单元及电气控制单元，注入计量单元及电气控制单元置于操作间内，所述注入计量单元，包括喂液泵、注入泵及流量计，所述喂液泵的液相入口与二氧化碳储罐的液相出口管线连接，喂液泵的液相出口与注入泵的液相入口管线连接，注入泵的液相出口管线连接流量计，流量计的出口设置单流阀，单流阀的出口管线连接至井口 ；另外，在注入泵与喂液泵及二氧化碳储罐之间设置气相管线，单流阀的出口管线上设置放空管线；
[0005]所述电气控制单元，包括若干电动球阀、三个压力传感器、温度传感器、二氧化碳探测仪、数据采集器、变频器及工控机，上述电动球阀分别设置在二氧化碳储罐与喂液泵之间的液相管线上、喂液泵与注入泵之间的液相管线上、注入泵与喂液泵之间的气相管线上、喂液泵与二氧化碳储罐之间的气相管线上、流量计入口管线上、井口入口管线上及放空管线上；上述压力传感器分别设置在喂液泵的出口管线上、注入泵的出口管线上及单流阀的出口管线上，上述温度传感器设置在注入泵的泵头处，上述二氧化碳探测仪设置在操作间的内壁上，数据采集器的输入端通过信号电缆分别连接压力传感器、温度传感器、二氧化碳探测仪及流量计，数据采集器的输出端与工控机之间用以太网信号线相连；工控机根据设定参数，将指令数据下传到电动球阀、变频器、注入泵。
[0006]本实用新型的有益效果:
[0007](I)自动化程度高:可实现数据自动采集，并根据实际参数进行自动控制；
[0008](2)操作简单:系统设置一键启停功能，无论工作经验高低均可操作；
[0009](3)真实性强:所监测的数据以报表及电子流程图的形式展现出来，数据记录时间可根据需要调节，避免数据记录不及时、漏记、错记的现象；
[0010](4)集成度高:撬装式液态二氧化碳注入系统设备完善，既适用于站内注入施工，也适用于移动注入施工；
[0011](5)安全性高:人员不必在高压管线上开关阀门、操作设备启停，通过软件或控制平台即可操作，安全性大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型撬装式液态二氧化碳注入装置的结构示意图。
[0013]图2是本实用新型撬装式液态二氧化碳注入装置的电气控制单元的电气原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明:
[0015]由图1所示:一种撬装式液态二氧化碳注入装置，包括操作间4、注入计量单元及电气控制单元，注入计量单元及电气控制单元置于操作间4内，所述注入计量单元,包括喂液泵8、注入泵16及流量计17 ;所述电气控制单元包括三个压力传感器、温度传感器、二氧化碳探测仪、若干电动球阀、数据采集器、变频器及工控机；上述注入计量单元中的喂液泵8的液相入口与液态二氧化碳储罐I的液相出口管线3连接，并在该管线上设置第一电动球阀6，喂液泵8的液相出口与注入泵16的液相入口管线连接，并在该管线上设置第二电动球阀13，注入泵16的液相出口管线连接流量计17，并在该管线上设置第三电动球阀20，流量计17的出口设置单流阀15，单流阀15的出口管线连接至井口，该管线上还设置第四电动球阀7 ;另外，在注入泵16与喂液泵8及液态二氧化碳储罐I之间设置气相管线2，该气相管线2分为两段，第一段为二氧化碳储罐I与喂液泵8之间，该段气相管线上设置第五电动球阀5，第二段为喂液泵8与注入泵16之间，该段气相管线上设置第六电动球阀12，单流阀15的出口管线上设置放空管线，该放空管线上设置第七电动球阀9。
[0016]由图1结合图2所示:上述电气控制单元中的三个压力传感器包括设置在喂液泵出口管线上的第一压力传感器10、注入泵出口管线上的第二压力传感器18及单流阀出口管线上的第三压力传感器11，上述温度传感器19设置在注入泵的泵头处，上述二氧化碳探测仪14设置在操作间4的内壁上，上述压力传感器、温度传感器19、二氧化碳探测仪14及流量计17通过信号电缆与数据采集器23的输入端连接，数据采集器23的输出端与工控机
21之间用以太网信号线相连；工控机21还连接有显示器、键盘及鼠标，进行数据输入、指令下达等操作。数据采集器23实时采集压力传感器、温度传感器19、二氧化碳探测仪14及流量计17的信号，上传到工控机21，工控机21根据设定参数，或下达指令给变频器22调节注入泵16的注入速度，或下达系统启停、电动球阀开关等命令。
[0017]为了防止冷气对工控机、数据采集器及变频器等的影响，操作间4内设置间壁墙24。
[0018]本实用新型装置的工作过程:
[0019](I)注入过程:通过显示器、键盘及鼠标下达注入命令，工控机接收命令后向数据采集器23发出以太网命令信号，数据采集器23将以太网信号转换为工业信号后传输给第一电动球阀6、第二电动球阀13、第五电动球阀5及第六电动球阀12,开启上述电动球阀，同时各压力传感器、温度传感器19、二氧化碳探测仪14及流量计17向数据传感器传输信号并进一步传输给工控机，待泵头温度达到_20°C (可调)后，开启第三电动球阀20及第四电动球阀7，然后开启喂液泵8 (第一压力传感器10示数稳定到2MPa左右时)，压力正常后开启注入泵16。液态二氧化碳从储罐(或罐车)的液相管线3排出经第一电动球阀6至喂液泵8，经喂液泵8增压后流过第二电动球阀13进入注入泵16，注入泵16和喂液泵8多余的二氧化碳经过气相管线2流经第五电动球阀5及第六电动球阀12回到液态二氧化碳储罐I内。上述气化的少量二氧化碳对注入泵和注入流程进行循环制冷，防止液态二氧化碳大量气化造成注入泵无法正常运转；注入泵16排出的液态二氧化碳流经第三电动球阀20、流量计17、单流阀15、第四电动球阀7排至注入井口，完成液态二氧化碳的注入过程。注入过程中第一及第二压力传感器分别监测喂液泵及注入泵的注入压力，二氧化碳探测仪14监测操作间4内的二氧化碳浓度。
[0020](2)停泵过程:当系统出现异常，如超压、泄漏等情况或需要停止注入时，首先停止注入泵16和喂液泵8，然后关闭第一电动球阀6、第二电动球阀13、第五电动球阀5及第六电动球阀12，之后关闭第三电动球阀20及第四电动球阀7，最后开启第七电动球阀9进行放空。
[0021]从上述描述可以看出，本实用新型装置实现了注入泵、喂液泵、变频器及电动球阀的自动开启和关闭，能实现瞬时注入流量、累计注入流量、泵头温度、二氧化碳浓度、注入压力的采集和控制，能记录并存储施工过程中的操作工序和存储采集到的施工过程中相关参数和数据，能实现远程监控。
【权利要求】
1.一种撬装式液态二氧化碳注入装置，包括操作间、注入计量单元及电气控制单元，注入计量单元及电气控制单元置于操作间内，所述注入计量单元，包括喂液泵、注入泵及流量计，所述喂液泵的液相入口与二氧化碳储罐的液相出口管线连接，喂液泵的液相出口与注入泵的液相入口管线连接，注入泵的液相出口管线连接流量计，流量计的出口设置单流阀，单流阀的出口管线连接至井口 ；另外，在注入泵与喂液泵及二氧化碳储罐之间设置气相管线，单流阀的出口管线上设置放空管线；所述电气控制单元，包括若干电动球阀、三个压力传感器、温度传感器、二氧化碳探测仪、数据采集器、变频器及工控机，上述电动球阀分别设置在二氧化碳储罐与喂液泵之间的液相管线上、喂液泵与注入泵之间的液相管线上、注入泵与喂液泵之间的气相管线上、喂液泵与二氧化碳储罐之间的气相管线上、流量计入口管线上、井口入口管线上及放空管线上；上述压力传感器分别设置在喂液泵的出口管线上、注入泵的出口管线上及单流阀的出口管线上，上述温度传感器设置在注入泵的泵头处，上述二氧化碳探测仪设置在操作间的内壁上，数据采集器的输入端通过信号电缆分别连接压力传感器、温度传感器、二氧化碳探测仪及流量计，数据采集器的输出端与工控机之间用以太网信号线相连；工控机根据设定参数，将指令数据下传到电动球阀、变频器、注入泵。
【文档编号】E21B43/16GK203716946SQ201420125868
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】宋彬, 王海峰, 刘佳, 李金珠 申请人:西安向阳航天材料股份有限公司, 大庆航天三沃新技术产业有限责任公司