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注水井稳流配水工艺技术

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注水 流配 水工 技术
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注 水 井 稳 流 配 水 工 艺 技 术常 彦 荣   李 世 荣   王 海(长 庆 油 田 采 油 四 厂 )11 工 艺 的 提 出长 庆 油 田 第 四 采 油 厂 在 区 域 构 造 上 属 鄂 尔 多 斯盆 地 陕 北 斜 坡 东 中 部 , 地 面 海 拔 11001500m , 相 对高 差 150250m。 地 表 为 黄 土 层 覆 盖 , 厚 100200m。区 内 沟 谷 纵 横 , 梁 峁 交 错 , 地 形 复 杂 。近 年 来 , 为 减 少 地 面 注 水 管 网 投 资 , 在 管 网 设计 上 多 采 用 单 管 多 支 工 艺 流 程 , 但 随 着 注 水 时 间 的延 长 及 注 水 井 单 井 吸 水 能 力 的 差 异 , 造 成 单 井 注 水量 不 易 控 制 , 调 节 工 作 繁 琐 。 此 外 当 注 水 系 统 压 力波 动 时 , 单 井 注 水 量 也 随 之 波 动 , 导 致 超 注 、 欠 注的 现 象 发 生 , 难 以 实 现 平 稳 注 水 。 为 了 减 轻 操 作 员工 工 作 强 度 并 达 到 精 细 注 水 , 试 验 和 推 广 了 高 压 流量 自 控 仪 , 实 现 了 稳 流 注 水 的 目 的 , 极 大 地 减 轻 了员 工 的 劳 动 强 度 。21 高 压 流 量 自 控 仪 结 构 和 控 制 原 理(1) 基 本 结 构 。 高 压 流 量 自 控 仪 是 机 电 一 体 化的 组 成 结 构 , 把 流 量 计 、 流 量 阀 及 控 制 器 有 机 地 集于 一 体 , 流 量 计 部 分 由 经 过 特 殊 处 理 的 叶 轮 、 轴 和轴 承 构 成 。 流 量 阀 的 控 制 执 行 机 构 是 安 装 了 减 速 装置 的 交 流 电 机 , 有 手 动 装 置 , 当 交 流 电 断 电 时 , 流量 计 由 于 有 内 部 电 池 供 电 可 正 常 工 作 , 此 时 可 手 动调 节 阀 门 , 先 进 的 电 子 技 术 的 应 用 使 整 个 控 制 器 具有 较 高 的 稳 定 性 和 抗 干 扰 能 力 。(2) 稳 流 控 制 原 理 。 当 被 测 介 质 流 过 自 控 仪时 , 冲 击 叶 轮 旋 转 , 在 一 定 流 量 范 围 内 , 叶 轮 的 转速 与 流 量 成 正 比 。 叶 轮 的 转 动 使 叶 片 依 次 接 近 处 于壳 体 上 的 传 感 器 , 使 通 过 线 圈 的 磁 通 量 发 生 变 化 而产 生 与 流 量 成 正 比 的 脉 冲 信 号 , 此 信 号 经 过 数 据 处理 后 分 别 显 示 出 瞬 时 流 量 和 累 计 流 量 。控 制 器 根 据 流 量 计 的 流 量 数 据 与 设 定 值 进 行 比较 , 若 实 际 的 瞬 时 流 量 小 于 设 定 值 或 大 于 设 定 值 ,且 该 误 差 值 大 于 死 区 规 定 的 范 围 , 就 会 发 出 指 令 ,驱 动 电 机 正 旋 或 反 旋 来 调 节 阀 门 , 以 保 持 流 量 等 于或 接 近 设 定 值 。在 控 制 系 统 中 , 比 较 普 遍 采 用 的 是 节 。考 虑 到 现 场 的 实 际 情 况 、 需 求 及 生 产 安 全 问 题 , 在控 制 算 法 上 比 较 简 单 的 就 是 比 例 ( P) 算 法 , 其 控制 曲 线 如 图 1 所 示 。规 定 死 区 的 目 的 主 要 是 减 少 阀 门 的 频 繁 动 作 ,增 加 其 使 用 寿 命 及 密 封 特 性 。 此 算 法 安 全 性 较 好 ,且 超 调 量 也 比 较 小 , 缺 点 是 过 渡 过 程 较 长 , 但 这 并不 影 响 使 用 。图 1   节 控 制 曲 线31 试 验 及 推 广 应 用 情 况为 解 决 单 管 多 支 工 艺 流 程 带 来 的 调 配 难 问 题 ,2005 年 引 进 了 两 套 高 压 流 量 自 控 仪 进 行 前 期 试 验 。于 47 - 30 注 水 井 和 于 49 - 32 注 水 井 配 注 40 d ,要 求 瞬 时 排 量 为 1167 h。 从 图 2 的 试 验 曲 线 结果 可 以 看 出 , 流 量 自 控 仪 115 级 精 度 等 级 完 全 能 够满 足 注 水 计 量 的 精 度 要 求 , 而 且 随 着 系 统 泵 压 的 变化 , 自 控 系 统 控 制 仪 很 快 地 发 出 指 令 调 节 瞬 时 流量 , 自 控 效 果 明 显 , 实 现 了 稳 流 配 水 的 目 的 。 随 后在 84 口 单 管 多 支 式 注 水 井 推 广 应 用 了 高 压 流 量 自控 仪 注 水 井 稳 流 配 水 工 艺 , 应 用 效 果 很 好 。图 2   瞬 时 排 量 与 压 力 的 变 化 关 系 曲 线41 结 论(1) 从 试 验 结 果 可 以 看 出 , 流 量 自 控 仪 完 全 能够 满 足 油 田 注 水 计 量 的 精 度 要 求 。(2) 高 压 流 量 自 控 仪 能 随 着 注 水 干 线 压 力 的 变化 短 时 间 自 动 调 整 注 水 量 , 使 注 水 量 始 终 控 制 在 配注 量 范 围 , 避 免 了 因 注 水 系 统 压 力 变 化 而 引 起 的 注水 量 波 动 , 实 现 了 稳 流 注 水 的 目 的 。(3) 在 单 管 多 支 式 注 水 工 艺 流 程 上 使 用 流 量 自控 仪 , 去 除 了 配 水 间 或 配 水 阀 组 , 简 化 了 注 水 工 艺流 程 , 实 现 了 一 条 支 线 上 的 多 口 单 井 自 动 配 水 , 大大 降 低 了 地 面 管 网 投 入 费 用 。(4) 高 压 流 量 自 控 仪 能 够 实 现 数 据 远 传 , 可 以采 用 电 脑 接 收 和 监 测 注 水 量 , 大 大 减 轻 员 工 的 劳 动强 度 , 同 时 为 以 后 注 水 系 统 自 动 化 打 下 了 基 础 。(栏 目 主 持   杨   军 )32    油 气 田 地 面 工 程 第 25 卷 第 12 期 (2006112)    © 1994
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