本实用新型属于油气田开发技术领域，涉及水力压裂工艺的压裂液注入装置，具体涉及一种压裂用进液控制系统。
背景技术：
水力压裂工艺的主要目标是在地层中形成一定长度的、具有高导流能力的人工裂 缝，从而降低油气藏储层油气流动阻力，达到增产目的。压裂增产是低渗透油气井开采增产的重要技术。实现压裂增产工艺的核心关键在于对油气井裂缝的支撑，通过对油气井裂缝的有效支撑确保良好的裂缝导流能力，进而提高油气产量。
常规的水力压裂工艺是采用连续加砂的施工方式，使支撑剂在人工裂缝中连续、均匀铺置，这种方式形成的人工裂缝是通过球状支撑剂之间的孔隙作为油气渗流的通道，压裂液残渣、支撑剂破碎颗粒都会造成支撑剂孔隙的堵塞，从而使裂缝导流能力降低，最终导致油气产量的下降。近年来，国外公司在水力压裂施工中，对水力压裂工艺进行了重大革新，开始采用脉冲式注入方式实施水力压裂，即携砂液和纯压裂液以一定的脉冲间隔反复交替注入地层。采用脉冲式的加砂方式能够有效地提高压裂液的携砂性能， 将支撑剂携带进入裂缝的深部甚至端部，同时可以增加缝内单位体积的铺砂浓度以提高支撑剂的抗压能力，最终显著地提高充填裂缝的长期导流能力，改善压裂施工效果，增加压后产能。基于相关压裂工艺、压裂设备的改进，采用脉冲式的加砂方式还可以实现通道压裂技术，在人工裂缝中形成“柱体”支撑，形成具有高导流能力的通道网络，增产效果可达到常规压裂的几十倍。
由上述描述可知，水力压裂是靠地面高压泵车车组将流体高速注入井中，借助井底憋起的高压，使油层岩石破裂产生裂缝。为防止泵车停止工作后，压力下降，裂缝又自动合拢，在地层破裂后的注入液体中，混入比地层密度大数倍的砂子，同流体一并进入裂缝，并永久停留在裂缝中，支撑裂缝处于开启状态，使油流环境长期得以改善。当前水力压裂技术已经非常成熟，油井增产效果明显，早已成为人们首选的常用技术。特别对于油流通道很小，渗透率较低的油层增产效果特别突出。
目前，水力压裂涉及范围极广，一次压裂可能会注入1000～2000方液体，需要同时准备20～40辆压裂罐车。一般情况，压裂现场需要同时打开两辆压裂罐车的液灌，待这两辆压裂罐车的液灌内的液体放完，再打开下一辆压裂罐车。这就需要有专门人员在压裂罐车顶部观察液灌内的液体是否排放完毕，但是人为因素的存在，可能会由于观察不及时，造成断液，引发工程失败。
因此，如何杜绝人为失误造成的断液现象，对油田的水力压裂以及油气田开发具有重要的意义。
技术实现要素：
如上所述，水力压裂注液需要有专门人员在压裂罐车顶部观察液灌内的液体的排放情况，在压裂现场需要较多的人员配置；另外，人为因素很有可能致使断液现象，给压裂作业造成损失。
本实用新型针对上述问题，提供一种压裂用进液控制系统。本实用新型基于现有水力压裂注液作业设备，结合现代通讯控制手段，将现有水力压裂注液作业设备进行优化设计，有效地解决了现有水力压裂注液作业中出现的上述技术问题。
具体而言，本实用新型采取如下的技术方案：
一种压裂用进液控制系统，包括贮存压裂液体的液灌，所述液灌顶部开设有液灌口，所述液灌的底部具有出液口，其所述液灌安装液位探测系统，所述液位探测系统用于监测液灌内部的所述压裂液体的液面高度，在所述出液口安装进液控制阀，所述进液控制阀于控制所述出液口的开启和关闭，所述液位探测系统和进液控制阀均连接于PLC控制器。
作为优选的实施方式之一，所述液位探测系统安装在所述液灌的顶部。
作为优选的实施方式之一，所述液位探测系统采用红外液位探测系统。
作为优选的实施方式之一，所述进液控制阀为气动蝶阀，所述进液控制阀还连接联动蝶阀驱动器，所述联动蝶阀驱动器连接所述PLC控制器并用于驱动所述进液控制阀的开启和关闭。
作为优选的实施方式之一，所述PLC控制器安装在承载所述液灌的压裂罐车上。
与现有技术相比，本实用新型所述压裂用进液控制系统，至少具有下述的有益效果或优点：
（1）本实用新型所述压裂用进液控制系统，包括液位探测系统、进液控制阀以及PLC控制器，所述液位探测系统和进液控制阀均连接于PLC控制器。所述液位探测系统用于监测液灌内部的所述压裂液体的液面高度。这样可以取代专门人员观察液灌内的液面情况，同时还可以减少现场操作人员的配置人数，节约成本。同时，降低了操作人员的劳动强度。
（2）所述压裂用进液控制系统包括PLC控制器，以及与PLC控制器连接的所述液位探测系统和进液控制阀和联动蝶阀驱动器。基于现有水力压裂注液设备，能与现有压裂罐车等设备无缝连接，从而实现设备的合理利用和系统的优化升级。蝶阀控制器和气动蝶阀能够迅速执行开启/关断动作，实现压裂液的精准加注。
（3）本实用新型所述压裂用进液控制系统，结构简单、使用方便，可直接加装在现有压裂罐车或是现场指挥车内上，无须对压裂罐车等现有设备造成重大结构改动；系统改造成本低，有利于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型所述压裂用进液控制系统的构成示意图。
附图标记说明：1、液灌；2、液灌口；3、出液口；4、液位探测系统；5、进液控制阀；6、PLC控制器。
具体实施方式
为叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的“左”、“右”、“上”、“下”方向一致。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
油井生产到一定阶段，产能和渗透率降低。为了增强排油能力，提高油井产量，压裂工艺技术应运而生。压裂的方法主要包括水力压裂和高能气体压裂两大类。水力压裂已发至成为油井增产效果明显的首选技术，尤其适用于油流通道很小，渗透率较低的油层增产。但是，水力压裂作业现场需要配置专门人员观察压裂液的加入情况。
本实施例给出一种压裂用进液控制系统（以下简称为该系统）。该系统基于现有水力压裂注液作业设备，比如压裂罐车或是现场指挥车等，结合现代通讯控制手段，使其有效解决实际操作中压裂现场需要配置较多的专门人员，以及人为因素可能导致的断液现象等问题。
如图1所示，该系统主要包括液灌1、液位探测系统4和PLC控制器6。易于理解地，液灌1用于临时贮存压裂液体。液灌1的顶部开设有液灌口2。液灌口2的作用，一是向液灌1内注入所需的压裂液体；一是通过液灌口2观察液灌1内部的压裂液体的残存量。在所述液灌1的底部具有出液口3，出液口3是将液灌1内部的压裂液体排出液灌1的通道。
液灌1通常放置于压裂罐车上，并由压裂罐车将液灌1内的压裂液体运送至压裂现场。一般情况下，一次压裂可能会注入1000～2000方液体，需要同时准备20～40辆压裂罐车。压裂现场需要同时打开两辆压裂罐车的液灌，待这两辆压裂罐车的液灌1内的液体放完，再打开下一辆压裂罐车。由此可知，压裂现场需要配置多名专门人员站立在液灌1旁，以便及时观察液灌1内的压裂液体剩余情况。
特别地，为了便于及时获知液灌1内的压裂液体剩余情况，在所述液灌1上安装液位探测系统4。具体地，液位探测系统4安装在所述液灌1的顶部，或说是液灌口2的附近。液位探测系统4的作用在于监测液灌1内部的所述压裂液体的液面高度。由于每个液灌1的底面积已知，以及压裂液体的密度已知，通过测得的液面高度，进而可以换算出液灌1内的压裂液体的体积或是质量。在另一优选的实施例中，所述液位探测系统4采用红外液位探测系统，通过向液灌1内部发射红外光，根据光的反射原理，获知液面高度。
在所述出液口3附近安装进液控制阀5，所述进液控制阀5于控制所述出液口的开启和关闭。在另一优选的实施例中，所述进液控制阀5优选为气动蝶阀，所述进液控制阀5还连接联动蝶阀驱动器，所述联动蝶阀驱动器连接所述PLC控制器6，并用于驱动所述进液控制阀5的开启和关闭。
本实施例所述压裂用进液控制系统的工作原理，可以简单的描述为：通过液位探测系统4实时监测液灌1内部的所述压裂液体的液面高度，并将监测数据回传至PLC控制器6，并在PLC控制器6内换算成压裂液体的剩余量；若当前液灌1内部的压裂液体的剩余量为零或是接近零时，PLC控制器6对当前的液灌1上的进液控制阀5发出动作指令，进液控制阀5根据动作指令关闭当前的进液控制阀5；同时，PLC控制器6也可以对下一个液灌1上的进液控制阀5发出动作指令，开启下一个液灌1上的进液控制阀5，使下一个液灌1开始加注作业，依次类推，直至完成整个加注工程。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。