一种油田水源井与供注水站联动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种油田水源井与供注水站联动控制方法，该方法包括以下步骤：一、启动第一口水源井为储水罐供水；二、增加一口水源井为储水罐供水；三、实时监测储水罐液位变化增减水源井供水。本发明专利技术利用放空管上的放空电磁阀预先排出管内空气，避免水源井井口回压较大，启动电潜泵时启动电流过大，而导致电潜泵存在无法启动的问题，采用变频器控制电潜泵，省电节能，利用倾斜的连接水管和止回阀配合积攒水流，排挤管内空气，降低管内压力，利用三相电参采集模块检测电潜泵故障，多个水源井控制单元根据储水罐内水位联动协同工作，效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种油田水源井与供注水站联动控制方法
本专利技术属于油田水源井与供注水站联动控制
，具体涉及一种油田水源井与供注水站联动控制方法。
技术介绍
利用注水设备把质量合乎要求的水从注水井注入油层，以保持油层压力，这个过程称为油田注水，油田注水是油田开发过程中向地层补充能量、提高油田采收率的重要手段之一。注水井管理技术水平的高低决定着油田开发效果的好坏，同时也决定着油田开发寿命的长短，注水井的水源来自地面上的供注水站，而供注水站的水源由一个水源井或多个水源井提供，现有的油田水源井与供注水站联动管理不规范，修井现场监督不到位，修井作业对水源井控制和通讯设备损坏较严重，发现问题需人工到现场排查，注水井供水供应不上，效率低下，安全隐患较多，且油田占地面积大，部分水源井位置偏远，通讯条件差，油田水源井与供注水站联动控制方法缺乏。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种油田水源井与供注水站联动控制方法，利用放空管上的放空电磁阀预先排出管内空气，避免水源井井口回压较大，启动电潜泵时启动电流过大，而导致电潜泵存在无法启动的问题，采用变频器控制电潜泵，省电节能，利用倾斜的连接水管和止回阀配合积攒水流，排挤管内空气，降低管内压力，利用三相电参采集模块检测电潜泵故障，多个水源井控制单元根据储水罐内水位联动协同工作，效率高，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种油田水源井与供注水站联动控制方法，所述水源井外设置有用于控制对应的水源井出水的水源井控制单元，所述供注水站包括储水罐和用于监控储水罐液位变化的供注水站控制终端，所述水源井控制单元的数量与水源井的数量相等且一一对应，供注水站控制终端和水源井控制单元均与远程监控主机通信，所述供注水站控制终端包括供注水站微控制器和与所述供注水站微控制器连接且与远程监控主机通信的供注水站通信模块，储水罐内设置有储水罐液位计，储水罐液位计的信号输出端与供注水站微控制器的信号输入端连接；所述水源井控制单元包括设置在水源井旁侧的水源井控制柜以及均设置在水源井控制柜内的水源井控制器和用于变频控制电潜泵工作的变频器，水源井控制器上连接有与远程监控主机通信的水源井通信模块以及用于采集电潜泵工作参数的电流互感器、电压互感器和温度传感器，电流互感器、电压互感器和温度传感器均通过三相电参采集模块与水源井控制器连接，电潜泵设置在水源井内，电潜泵的输出端通过水源井引水管与地面上的连接水管连通，连接水管依次通过输水管和限位管与储水罐进水管连通，水源井引水管伸出水源井的管段上安装有压力传感器，连接水管和限位管均呈倾斜设置，所述限位管靠近储水罐进水管的一端高于输水管与连接水管连接的一端，输水管与连接水管连接的一端高于连接水管和水源井引水管连接的一端，所述连接水管上安装有止回阀，所述连接水管上止回阀靠近水源井引水管的一侧设置有放空管，所述连接水管上止回阀远离水源井引水管的一侧安装有电磁流量计，放空管上安装有放空电磁阀，放空管上靠近连接水管的一端设置有水流传感器；压力传感器、电磁流量计和水流传感器均与水源井控制器连接，放空电磁阀由水源井控制器控制；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、启动第一口水源井为储水罐供水，过程如下：步骤101、远程监控主机控制第一口水源井对应的水源井控制单元工作，水源井控制单元工作之前预先使止回阀至限位管末端的管内充满水；水源井控制器先控制放空电磁阀开启，感光传感器感应到外界光线后，水源井控制器再控制电气开关闭合，变频器启动并根据储水罐内液位高度驱动电潜泵工作，当水流传感器检测到有水流经过时，水源井控制器控制放空电磁阀关闭；感光传感器安装在所述放空管上位于放空电磁阀靠近连接水管的管壁上，电气开关安装在所述变频器与供电电源之间的供电线路上；步骤102、电流互感器、电压互感器和温度传感器采集电潜泵工作参数，并将工作参数传输至三相电参采集模块处理，当电潜泵存在故障时，水源井控制器控制电气开关闭合，电潜泵停止工作，远程监控主机控制另一口水源井对应的水源井控制单元工作，并将另一口水源井视为第一口水源井，执行步骤101；当电潜泵工作参数正常时，执行步骤103；步骤103、变频器根据储水罐内液位高度调节输出频率，当储水罐内液位高度维持在液位高度阈值范围内时，利用第一口水源井为储水罐供水；当储水罐的供水量小于出水量时，执行步骤二；步骤二、增加一口水源井为储水罐供水，过程如下：步骤201、远程监控主机控制增加的该口水源井对应的水源井控制单元工作，水源井控制单元工作之前预先使止回阀至限位管末端的管内充满水；水源井控制器先控制放空电磁阀开启，感光传感器感应到外界光线后，水源井控制器再控制电气开关闭合，变频器启动并根据储水罐内液位高度驱动电潜泵工作，当水流传感器检测到有水流经过时，水源井控制器控制放空电磁阀关闭；步骤202、电流互感器、电压互感器和温度传感器采集电潜泵工作参数，并将工作参数传输至三相电参采集模块处理，当电潜泵存在故障时，水源井控制器控制电气开关闭合，电潜泵停止工作，远程监控主机控制另一口未工作的水源井对应的水源井控制单元工作，并将另一口未工作的水源井视为增加的水源井，执行步骤201；当电潜泵工作参数正常时，执行步骤203；步骤203、变频器根据储水罐内液位高度调节输出频率，当储水罐内液位高度维持在液位高度阈值范围内时，利用第一口水源井和增加的水源井共同为储水罐供水；当储水罐的供水量小于出水量时，循环步骤二，直至储水罐内液位高度维持在液位高度阈值范围内；步骤三、实时监测储水罐液位变化增减水源井供水：当各个水源井控制单元中的变频器的工作频率逐渐降低且储水罐内液位高度超过液位高度阈值时，说明注水井用水量减少，远程监控主机控制一口水源井对应的水源井控制单元停止工作，减少一口水源井为储水罐供水，止回阀阻断液体回流，止回阀至限位管末端的管内充满水；当各个水源井控制单元中的变频器的工作频率逐渐增大且储水罐内液位高度低于液位高度阈值时，说明注水井用水量增大或步骤二中工作的水源井故障，执行步骤二。上述的一种油田水源井与供注水站联动控制方法，其特征在于：所述储水罐液位计为投入式液位计。上述的一种油田水源井与供注水站联动控制方法，其特征在于：所述水源井控制柜的顶部安装有防雨帽，所述水源井控制柜的底部安装有地脚支架。上述的一种油田水源井与供注水站联动控制方法，其特征在于：所述止回阀与放空管的距离不大于20cm。上述的一种油田水源井与供注水站联动控制方法，其特征在于：所述放空管上位于放空电磁阀靠近连接水管的一侧安装有手动开关。上述的一种油田水源井与供注水站联动控制方法，其特征在于：所述远程监控主机为SCADA远程监控系统，所述供注水站微控制器和水源井控制器均为PLC控制模块。上述的一种油田水源井与供注水站联动控制方法，其特征在于：所述供注水站通信模块和所述水源井通信模块均为光纤通信模块，所述光纤通信模块通过光纤与SCADA远程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田水源井与供注水站联动控制方法，所述水源井外设置有用于控制对应的水源井(21)出水的水源井控制单元(3)，所述供注水站包括储水罐(18)和用于监控储水罐(18)液位变化的供注水站控制终端(2)，所述水源井控制单元(3)的数量与水源井(21)的数量相等且一一对应，供注水站控制终端(2)和水源井控制单元(3)均与远程监控主机(1)通信，所述供注水站控制终端(2)包括供注水站微控制器(2-1)和与所述供注水站微控制器(2-1)连接且与远程监控主机(1)通信的供注水站通信模块(2-3)，储水罐(18)内设置有储水罐液位计(2-2)，储水罐液位计(2-2)的信号输出端与供注水站微控制器(2-1)的信号输入端连接；/n所述水源井控制单元(3)包括设置在水源井(21)旁侧的水源井控制柜(25)以及均设置在水源井控制柜(25)内的水源井控制器(4)和用于变频控制电潜泵(7)工作的变频器(6)，水源井控制器(4)上连接有与远程监控主机(1)通信的水源井通信模块(17)以及用于采集电潜泵(7)工作参数的电流互感器(8)、电压互感器(9)和温度传感器(10)，电流互感器(8)、电压互感器(9)和温度传感器(10)均通过三相电参采集模块(11)与水源井控制器(4)连接，电潜泵(7)设置在水源井(21)内，电潜泵(7)的输出端通过水源井引水管(22)与地面上的连接水管(23)连通，连接水管(23)依次通过输水管(24)和限位管(32)与储水罐进水管(19)连通，水源井引水管(22)伸出水源井(21)的管段上安装有压力传感器(12)，连接水管(23)和限位管(32)均呈倾斜设置，所述限位管(32)靠近储水罐进水管(19)的一端高于输水管(24)与连接水管(23)连接的一端，输水管(24)与连接水管(23)连接的一端高于连接水管(23)和水源井引水管(22)连接的一端，所述连接水管(23)上安装有止回阀(30)，所述连接水管(23)上止回阀(30)靠近水源井引水管(22)的一侧设置有放空管(28)，所述连接水管(23)上止回阀(30)远离水源井引水管(22)的一侧安装有电磁流量计(13)，放空管(28)上安装有放空电磁阀(14)，放空管(28)上靠近连接水管(23)的一端设置有水流传感器(16)；/n压力传感器(12)、电磁流量计(13)和水流传感器(16)均与水源井控制器(4)连接，放空电磁阀(14)由水源井控制器(4)控制；/n其特征在于，该方法包括以下步骤：/n步骤一、启动第一口水源井为储水罐供水，过程如下：/n步骤101、远程监控主机(1)控制第一口水源井对应的水源井控制单元(3)工作，水源井控制单元(3)工作之前预先使止回阀(30)至限位管(32)末端的管内充满水；/n水源井控制器(4)先控制放空电磁阀(14)开启，感光传感器(15)感应到外界光线后，水源井控制器(4)再控制电气开关(5)闭合，变频器(6)启动并根据储水罐(18)内液位高度驱动电潜泵(7)工作，当水流传感器(16)检测到有水流经过时，水源井控制器(4)控制放空电磁阀(14)关闭；/n感光传感器(15)安装在所述放空管(28)上位于放空电磁阀(14)靠近连接水管(23)的管壁上，电气开关(5)安装在所述变频器(6)与供电电源(31)之间的供电线路上；/n步骤102、电流互感器(8)、电压互感器(9)和温度传感器(10)采集电潜泵(7)工作参数，并将工作参数传输至三相电参采集模块(10)处理，当电潜泵(7)存在故障时，水源井控制器(4)控制电气开关(5)闭合，电潜泵(7)停止工作，远程监控主机(1)控制另一口水源井对应的水源井控制单元(3)工作，并将另一口水源井视为第一口水源井，执行步骤101；当电潜泵(7)工作参数正常时，执行步骤103；/n步骤103、变频器(6)根据储水罐(18)内液位高度调节输出频率，当储水罐(18)内液位高度维持在液位高度阈值范围内时，利用第一口水源井为储水罐(18)供水；当储水罐(18)的供水量小于出水量时，执行步骤二；/n步骤二、增加一口水源井为储水罐供水，过程如下：/n步骤201、远程监控主机(1)控制增加的该口水源井对应的水源井控制单元(3)工作，水源井控制单元(3)工作之前预先使止回阀(30)至限位管(32)末端的管内充满水；/n水源井控制器(4)先控制放空电磁阀(14)开启，感光传感器(15)感应到外界光线后，水源井控制器(4)再控制电气开关(5)闭合，变频器(6)启动并根据储水罐(18)内液位高度驱动电潜泵(7)工作，当水流传感器(16)检测到有水流经过时，水源井控制器(4)控制放空电磁阀(14)关闭；/n步骤202、电流互感器(8)、电压互感器(9)和温度传感器(10)采集电潜泵(7)工作参数，并将工作参数传输至三相电参采集模块(1...

【技术特征摘要】
1.一种油田水源井与供注水站联动控制方法，所述水源井外设置有用于控制对应的水源井(21)出水的水源井控制单元(3)，所述供注水站包括储水罐(18)和用于监控储水罐(18)液位变化的供注水站控制终端(2)，所述水源井控制单元(3)的数量与水源井(21)的数量相等且一一对应，供注水站控制终端(2)和水源井控制单元(3)均与远程监控主机(1)通信，所述供注水站控制终端(2)包括供注水站微控制器(2-1)和与所述供注水站微控制器(2-1)连接且与远程监控主机(1)通信的供注水站通信模块(2-3)，储水罐(18)内设置有储水罐液位计(2-2)，储水罐液位计(2-2)的信号输出端与供注水站微控制器(2-1)的信号输入端连接；
所述水源井控制单元(3)包括设置在水源井(21)旁侧的水源井控制柜(25)以及均设置在水源井控制柜(25)内的水源井控制器(4)和用于变频控制电潜泵(7)工作的变频器(6)，水源井控制器(4)上连接有与远程监控主机(1)通信的水源井通信模块(17)以及用于采集电潜泵(7)工作参数的电流互感器(8)、电压互感器(9)和温度传感器(10)，电流互感器(8)、电压互感器(9)和温度传感器(10)均通过三相电参采集模块(11)与水源井控制器(4)连接，电潜泵(7)设置在水源井(21)内，电潜泵(7)的输出端通过水源井引水管(22)与地面上的连接水管(23)连通，连接水管(23)依次通过输水管(24)和限位管(32)与储水罐进水管(19)连通，水源井引水管(22)伸出水源井(21)的管段上安装有压力传感器(12)，连接水管(23)和限位管(32)均呈倾斜设置，所述限位管(32)靠近储水罐进水管(19)的一端高于输水管(24)与连接水管(23)连接的一端，输水管(24)与连接水管(23)连接的一端高于连接水管(23)和水源井引水管(22)连接的一端，所述连接水管(23)上安装有止回阀(30)，所述连接水管(23)上止回阀(30)靠近水源井引水管(22)的一侧设置有放空管(28)，所述连接水管(23)上止回阀(30)远离水源井引水管(22)的一侧安装有电磁流量计(13)，放空管(28)上安装有放空电磁阀(14)，放空管(28)上靠近连接水管(23)的一端设置有水流传感器(16)；
压力传感器(12)、电磁流量计(13)和水流传感器(16)均与水源井控制器(4)连接，放空电磁阀(14)由水源井控制器(4)控制；
其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、启动第一口水源井为储水罐供水，过程如下：
步骤101、远程监控主机(1)控制第一口水源井对应的水源井控制单元(3)工作，水源井控制单元(3)工作之前预先使止回阀(30)至限位管(32)末端的管内充满水；
水源井控制器(4)先控制放空电磁阀(14)开启，感光传感器(15)感应到外界光线后，水源井控制器(4)再控制电气开关(5)闭合，变频器(6)启动并根据储水罐(18)内液位高度驱动电潜泵(7)工作，当水流传感器(16)检测到有水流经过时，水源井控制器(4)控制放空电磁阀(14)关闭；
感光传感器(15)安装在所述放空管(28)上位于放空电磁阀(14)靠近连接水管(23)的管壁上，电气开关(5)安装在所述变频器(6)与供电电源(31)之间的供电线路上；
步骤102、电流互感器(8)、电压互感器(9)和温度传感器(10)采集电潜泵(7)工作参数，并将工作参数传输至三相电参采集模块(10)处理，当电潜泵(7)存在故障时，水源井控制器(4)控制电气开关(5)闭合，电潜泵(7)停止工作，远程监控主机(1)控制另一口水源井对应的水源井控制单元(3)工作，并将另一口水源井视为第一口水源井，执行步骤101；当电潜泵(7)工作参数正常时，执行步骤103；
步骤103、变频器(6)根据储...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，刘大兴，卢刚，尉婷婷，
申请(专利权)人：西安嘉旭建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61