撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置，解決了現(xiàn)有注入裝置設(shè)備不易管理、數(shù)據(jù)記錄易出錯等問題；具體包括操作間、注入計量單元及電氣控制單元，其中注入計量單元，包括喂液泵、注入泵及流量計，該單元設(shè)置氣相管線，使得氣化的二氧化碳對注入泵和注入流程進行循環(huán)制冷，防止液態(tài)二氧化碳大量氣化造成注入泵無法正常運轉(zhuǎn)；電氣控制單元中的數(shù)據(jù)采集器實時采集壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳探測儀及流量計的信號，上傳到工控機，工控機根據(jù)設(shè)定參數(shù)，或下達指令給變頻器調(diào)節(jié)注入泵的注入速度，或下達系統(tǒng)啟停、電動球閥開關(guān)等命令。該裝置具有集成度高、安全性高、操作簡單等特點，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集及控制。
【專利說明】撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種液態(tài)二氧化碳的注入設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前采用的二氧化碳注入工藝主要有移動注氣和站內(nèi)注氣兩種方式，所采用的設(shè)備大多是機械式，注入泵、喂液泵、流量計、單流閥、變頻器、高壓球閥等配套施工設(shè)備分散，管理起來也比較麻煩，設(shè)備到達施工現(xiàn)場需要組裝，既浪費時間，也浪費人力物力；數(shù)據(jù)采集及設(shè)備控制都由人工完成，尤其在高壓區(qū)操作存在很大的危險性；另外，由于人工記錄數(shù)據(jù)存在記錄不及時、漏記、錯記的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對【背景技術(shù)】中存在的問題，提供一種撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置，該裝置具有集成度高、安全性高、操作簡單等特點，并可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集及控制。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置，包括操作間、注入計量單元及電氣控制單元，注入計量單元及電氣控制單元置于操作間內(nèi)，所述注入計量單元，包括喂液泵、注入泵及流量計，所述喂液泵的液相入口與二氧化碳儲罐的液相出口管線連接，喂液泵的液相出口與注入泵的液相入口管線連接，注入泵的液相出口管線連接流量計，流量計的出口設(shè)置單流閥，單流閥的出口管線連接至井口 ；另外，在注入泵與喂液泵及二氧化碳儲罐之間設(shè)置氣相管線，單流閥的出口管線上設(shè)置放空管線；
[0005]所述電氣控制單元，包括若干電動球閥、三個壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳探測儀、數(shù)據(jù)采集器、變頻器及工控機，上述電動球閥分別設(shè)置在二氧化碳儲罐與喂液泵之間的液相管線上、喂液泵與注入泵之間的液相管線上、注入泵與喂液泵之間的氣相管線上、喂液泵與二氧化碳儲罐之間的氣相管線上、流量計入口管線上、井口入口管線上及放空管線上；上述壓力傳感器分別設(shè)置在喂液泵的出口管線上、注入泵的出口管線上及單流閥的出口管線上，上述溫度傳感器設(shè)置在注入泵的泵頭處，上述二氧化碳探測儀設(shè)置在操作間的內(nèi)壁上，數(shù)據(jù)采集器的輸入端通過信號電纜分別連接壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳探測儀及流量計，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與工控機之間用以太網(wǎng)信號線相連；工控機根據(jù)設(shè)定參數(shù)，將指令數(shù)據(jù)下傳到電動球閥、變頻器、注入泵。
[0006]本實用新型的有益效果:
[0007](I)自動化程度高:可實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集，并根據(jù)實際參數(shù)進行自動控制；
[0008](2)操作簡單:系統(tǒng)設(shè)置一鍵啟停功能，無論工作經(jīng)驗高低均可操作；
[0009](3)真實性強:所監(jiān)測的數(shù)據(jù)以報表及電子流程圖的形式展現(xiàn)出來，數(shù)據(jù)記錄時間可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，避免數(shù)據(jù)記錄不及時、漏記、錯記的現(xiàn)象；
[0010](4)集成度高:撬裝式液態(tài)二氧化碳注入系統(tǒng)設(shè)備完善，既適用于站內(nèi)注入施工，也適用于移動注入施工；
[0011](5)安全性高:人員不必在高壓管線上開關(guān)閥門、操作設(shè)備啟停，通過軟件或控制平臺即可操作，安全性大大提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置的電氣控制單元的電氣原理圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0015]由圖1所示:一種撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置，包括操作間4、注入計量單元及電氣控制單元，注入計量單元及電氣控制單元置于操作間4內(nèi)，所述注入計量單元,包括喂液泵8、注入泵16及流量計17 ;所述電氣控制單元包括三個壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳探測儀、若干電動球閥、數(shù)據(jù)采集器、變頻器及工控機；上述注入計量單元中的喂液泵8的液相入口與液態(tài)二氧化碳儲罐I的液相出口管線3連接，并在該管線上設(shè)置第一電動球閥6，喂液泵8的液相出口與注入泵16的液相入口管線連接，并在該管線上設(shè)置第二電動球閥13，注入泵16的液相出口管線連接流量計17，并在該管線上設(shè)置第三電動球閥20，流量計17的出口設(shè)置單流閥15，單流閥15的出口管線連接至井口，該管線上還設(shè)置第四電動球閥7 ;另外，在注入泵16與喂液泵8及液態(tài)二氧化碳儲罐I之間設(shè)置氣相管線2，該氣相管線2分為兩段，第一段為二氧化碳儲罐I與喂液泵8之間，該段氣相管線上設(shè)置第五電動球閥5，第二段為喂液泵8與注入泵16之間，該段氣相管線上設(shè)置第六電動球閥12，單流閥15的出口管線上設(shè)置放空管線，該放空管線上設(shè)置第七電動球閥9。
[0016]由圖1結(jié)合圖2所示:上述電氣控制單元中的三個壓力傳感器包括設(shè)置在喂液泵出口管線上的第一壓力傳感器10、注入泵出口管線上的第二壓力傳感器18及單流閥出口管線上的第三壓力傳感器11，上述溫度傳感器19設(shè)置在注入泵的泵頭處，上述二氧化碳探測儀14設(shè)置在操作間4的內(nèi)壁上，上述壓力傳感器、溫度傳感器19、二氧化碳探測儀14及流量計17通過信號電纜與數(shù)據(jù)采集器23的輸入端連接，數(shù)據(jù)采集器23的輸出端與工控機
21之間用以太網(wǎng)信號線相連；工控機21還連接有顯示器、鍵盤及鼠標(biāo)，進行數(shù)據(jù)輸入、指令下達等操作。數(shù)據(jù)采集器23實時采集壓力傳感器、溫度傳感器19、二氧化碳探測儀14及流量計17的信號，上傳到工控機21，工控機21根據(jù)設(shè)定參數(shù)，或下達指令給變頻器22調(diào)節(jié)注入泵16的注入速度，或下達系統(tǒng)啟停、電動球閥開關(guān)等命令。
[0017]為了防止冷氣對工控機、數(shù)據(jù)采集器及變頻器等的影響，操作間4內(nèi)設(shè)置間壁墻24。
[0018]本實用新型裝置的工作過程:
[0019](I)注入過程:通過顯示器、鍵盤及鼠標(biāo)下達注入命令，工控機接收命令后向數(shù)據(jù)采集器23發(fā)出以太網(wǎng)命令信號，數(shù)據(jù)采集器23將以太網(wǎng)信號轉(zhuǎn)換為工業(yè)信號后傳輸給第一電動球閥6、第二電動球閥13、第五電動球閥5及第六電動球閥12,開啟上述電動球閥，同時各壓力傳感器、溫度傳感器19、二氧化碳探測儀14及流量計17向數(shù)據(jù)傳感器傳輸信號并進一步傳輸給工控機，待泵頭溫度達到_20°C (可調(diào))后，開啟第三電動球閥20及第四電動球閥7，然后開啟喂液泵8 (第一壓力傳感器10示數(shù)穩(wěn)定到2MPa左右時)，壓力正常后開啟注入泵16。液態(tài)二氧化碳從儲罐(或罐車)的液相管線3排出經(jīng)第一電動球閥6至喂液泵8，經(jīng)喂液泵8增壓后流過第二電動球閥13進入注入泵16，注入泵16和喂液泵8多余的二氧化碳經(jīng)過氣相管線2流經(jīng)第五電動球閥5及第六電動球閥12回到液態(tài)二氧化碳儲罐I內(nèi)。上述氣化的少量二氧化碳對注入泵和注入流程進行循環(huán)制冷，防止液態(tài)二氧化碳大量氣化造成注入泵無法正常運轉(zhuǎn)；注入泵16排出的液態(tài)二氧化碳流經(jīng)第三電動球閥20、流量計17、單流閥15、第四電動球閥7排至注入井口，完成液態(tài)二氧化碳的注入過程。注入過程中第一及第二壓力傳感器分別監(jiān)測喂液泵及注入泵的注入壓力，二氧化碳探測儀14監(jiān)測操作間4內(nèi)的二氧化碳濃度。
[0020](2)停泵過程:當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常，如超壓、泄漏等情況或需要停止注入時，首先停止注入泵16和喂液泵8，然后關(guān)閉第一電動球閥6、第二電動球閥13、第五電動球閥5及第六電動球閥12，之后關(guān)閉第三電動球閥20及第四電動球閥7，最后開啟第七電動球閥9進行放空。
[0021]從上述描述可以看出，本實用新型裝置實現(xiàn)了注入泵、喂液泵、變頻器及電動球閥的自動開啟和關(guān)閉，能實現(xiàn)瞬時注入流量、累計注入流量、泵頭溫度、二氧化碳濃度、注入壓力的采集和控制，能記錄并存儲施工過程中的操作工序和存儲采集到的施工過程中相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)，能實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
【權(quán)利要求】
1.一種撬裝式液態(tài)二氧化碳注入裝置，包括操作間、注入計量單元及電氣控制單元，注入計量單元及電氣控制單元置于操作間內(nèi)，所述注入計量單元，包括喂液泵、注入泵及流量計，所述喂液泵的液相入口與二氧化碳儲罐的液相出口管線連接，喂液泵的液相出口與注入泵的液相入口管線連接，注入泵的液相出口管線連接流量計，流量計的出口設(shè)置單流閥，單流閥的出口管線連接至井口 ；另外，在注入泵與喂液泵及二氧化碳儲罐之間設(shè)置氣相管線，單流閥的出口管線上設(shè)置放空管線；所述電氣控制單元，包括若干電動球閥、三個壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳探測儀、數(shù)據(jù)采集器、變頻器及工控機，上述電動球閥分別設(shè)置在二氧化碳儲罐與喂液泵之間的液相管線上、喂液泵與注入泵之間的液相管線上、注入泵與喂液泵之間的氣相管線上、喂液泵與二氧化碳儲罐之間的氣相管線上、流量計入口管線上、井口入口管線上及放空管線上；上述壓力傳感器分別設(shè)置在喂液泵的出口管線上、注入泵的出口管線上及單流閥的出口管線上，上述溫度傳感器設(shè)置在注入泵的泵頭處，上述二氧化碳探測儀設(shè)置在操作間的內(nèi)壁上，數(shù)據(jù)采集器的輸入端通過信號電纜分別連接壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳探測儀及流量計，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與工控機之間用以太網(wǎng)信號線相連；工控機根據(jù)設(shè)定參數(shù)，將指令數(shù)據(jù)下傳到電動球閥、變頻器、注入泵。
【文檔編號】E21B43/16GK203716946SQ201420125868
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】宋彬, 王海峰, 劉佳, 李金珠 申請人:西安向陽航天材料股份有限公司, 大慶航天三沃新技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司