本實(shí)用新型屬于油田注水設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置。

背景技術(shù)：

油田注水是采油生產(chǎn)中最重要的工作之一，它可以有效的補(bǔ)充地層能量，提高開發(fā)速度，對提高原油采收率、確保油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)起到積極作用。隨著油田綜合含水量的提高，注水能耗增大，增加了油田的開發(fā)成本；同時(shí)由于地質(zhì)情況的變化，開關(guān)井?dāng)?shù)的變化，洗井、設(shè)備維護(hù)等現(xiàn)象的存在，傳統(tǒng)的依靠工作人員的經(jīng)驗(yàn)控制注水常常會(huì)出現(xiàn)超注、欠注等現(xiàn)象、增大了生產(chǎn)能耗大，難以滿足精準(zhǔn)注水、降低成本的要求，因此在實(shí)踐中存在一定的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置，解決了現(xiàn)有人工注水過程中注水量不精確、而且注水成本較高的問題。

本實(shí)用新型一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置所采用的技術(shù)方案是，包括設(shè)置在柜體內(nèi)的PID控制器、可編程邏輯控制器、變頻器和軟起停器；PID控制器通過導(dǎo)線依次串聯(lián)有可編程邏輯控制器、變頻器、注水泵、壓力傳感器和流量傳感器并形成閉合回路；注水泵和壓力傳感器均設(shè)置于柜體外的匯管上，匯管還連接有若干干線管道，干線管道上設(shè)置有流量傳感器。

本實(shí)用新型的特征還在于，

可編程邏輯控制器通過導(dǎo)線還并聯(lián)連接有軟起停器和若干變頻器，軟起停器和每個(gè)變頻器均連接有注水泵，每個(gè)注水泵均通過導(dǎo)線與壓力傳感器相連接。

變頻器的和注水泵的數(shù)量均不少于兩個(gè)。

變頻器之間的輸出頻率差值均在3-5HZ之間。

PID控制器為XSC6-PID控制器。

可編程邏輯控制器為西門子S7-200可編程邏輯控制器。

變頻器為XL-21變頻器。

壓力傳感器為WH131壓力傳感器。

流量傳感器為GLW100G流量傳感器。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置采用PID控制器通過導(dǎo)線依次串聯(lián)可編程邏輯控制器、變頻器、注水泵、壓力傳感器和流量傳感器并形成閉合回路，壓力傳感器和流量傳感器采集出壓力和流量信號與設(shè)定值進(jìn)行對比直至找到合適的恒定壓力和注水流量值，不僅注水量精確，使油田注水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行；而且減少了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)能耗，降低了注水成本，有很好的使用價(jià)值。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置的電路模塊圖；

圖3是本實(shí)用新型一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置的工作原理圖。

圖中，1.柜體，2.導(dǎo)線，3.PID控制器，4.可編程邏輯控制器，5.變頻器，6.軟起停器，7.注水泵，8.壓力傳感器，9.流量傳感器，10.匯管，11.干線管道。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型一種油田精細(xì)化注水系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置，如圖1所示，包括設(shè)置在柜體1內(nèi)的PID控制器3、可編程邏輯控制器4、變頻器5和軟起停器6；PID控制器3通過導(dǎo)線2依次串聯(lián)有可編程邏輯控制器4、變頻器5、注水泵7、壓力傳感器8和流量傳感器9并形成閉合回路；注水泵7和壓力傳感器8均設(shè)置于柜體1外的匯管10上，匯管10還連接有若干干線管道11，干線管道11上設(shè)置有流量傳感器9。

如圖2所示，可編程邏輯控制器4通過導(dǎo)線2還并聯(lián)連接有軟起停器6和若干變頻器5，軟起停器6和每個(gè)變頻器5均連接有注水泵7，每個(gè)注水泵7均通過導(dǎo)線2與壓力傳感器8相連接；可編程邏輯控制器4通過連接若干變頻器5進(jìn)行注水PID閉環(huán)調(diào)整，可編程邏輯控制器4通過連接軟起停器6進(jìn)行整體線路的保護(hù)。

變頻器5的和注水泵7的數(shù)量均不少于兩個(gè)。

變頻器5之間的輸出頻率差值均在3-5HZ之間，當(dāng)多臺(tái)注水泵7開始運(yùn)行時(shí)，與注水泵7相連接的變頻器5之間輸出的信號差值均在3-5HZ之間，避免變頻器5一臺(tái)在高頻率、另一臺(tái)在低頻運(yùn)行，造成裝置的磨損。

PID控制器3為XSC6-PID控制器。

可編程邏輯控制器4為西門子S7-200可編程邏輯控制器。

變頻器5為XL-21變頻器。

壓力傳感器8為WH131壓力傳感器，檢測出匯管10的注水壓力，保證在注水過程中壓力的恒定。

流量傳感器9為GLW100G流量傳感器，檢測出干線管道11內(nèi)的注水流量，保證裝置對于注水量的調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型的工作過程：如圖3所示，本裝置在進(jìn)行工作前，在PID控制器3上設(shè)定壓力和流量的設(shè)定值，通電后本裝置開始工作，壓力傳感器8檢測出匯管10的注水壓力、流量傳感器9檢測出干線管道11內(nèi)的注水流量，同時(shí)，將采集到的壓力值和流量值傳輸至PID控制器3和PLC可編程邏輯控制器4，經(jīng)PID控制器3和可編程邏輯控制器4通過內(nèi)部運(yùn)算后，可編程邏輯控制器4輸出4-20mA控制信號，做為變頻器5的頻率給定信號，同時(shí)調(diào)節(jié)變頻器5的輸出頻率，改變注水泵7的轉(zhuǎn)速，調(diào)整注水壓力和干線管道11內(nèi)的流量，如此反復(fù)循環(huán)直至調(diào)整到合適和注水壓力，此時(shí)恒定注水壓力和干線管道11內(nèi)的流量，進(jìn)行注水工作；本實(shí)用新型在運(yùn)行期間，可設(shè)定一臺(tái)注水泵7作為主泵，其它注水泵7根據(jù)主泵的運(yùn)行頻率，通過變各自對應(yīng)的變頻器5運(yùn)算后使其達(dá)到最佳運(yùn)行頻率控制效果，使變頻器5之間的輸出頻率差值均在3-5HZ之間。

本實(shí)用新型采用PID控制器3依次串聯(lián)可編程邏輯控制器4、變頻器5、注水泵7、壓力傳感器8和流量傳感器9并形成閉合回路，壓力傳感器8和流量傳感器9采集出壓力和流量信號與設(shè)定值進(jìn)行對比直至找到合適的恒定壓力和注水流量值，不僅注水量精確，使油田注水系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行；而且減少了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)能耗，降低了注水成本，有很好的使用價(jià)值。