一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，包括往复泵(1)、输出管线(2)、加热器(3)以及PLC，输出管线(2)的输入端连接往复泵(1)的输出端，输出管线(2)的输出端连接到井口(4)；所述加热器(3)设置在输出管线(2)某段的外围，对流经该段处的液态CO2进行加热，在加热器(3)与井口(4)之间的输出管线(2)上还设有第一温度传感器(5)和第一压力变送器(6)，所述加热器(3)、第一温度传感器(5)和第一压力变送器(6)均与PLC相连接。本实用新型专利技术能在无人值守的前提下实现对注入井口CO2的温度、压力的监控，尤其适用于老井的改造，智能化程度较高、具有较好的经济效益。具有较好的经济效益。具有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统


[0001]本技术涉及往复泵
，特别是一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统。

技术介绍

[0002]CO2吞吐、驱油等工艺是油田采油中的一项重要手段，该工艺需要以液态的CO2作为介质，将液态CO2从井口注入到地下，液态CO2在地下汽化后体积可迅速膨胀变大，来瞬间补充提高地下的压力从而提高采收率，可以获得非常好的吞吐驱油效果。目前地面上的液态CO2普遍都是从储罐中输出，经往复泵的作用后从井口注入到地下，目前往复泵输出端所输出的液态CO2温度一般在
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18℃左右，由于很多井口下的管线都是使用多年的老管线，难以承受如此低温，因此往复泵输出端输出的液态CO2在进入井口之前需要进行升温，一般会在井口与往复泵输出端之间的管线上设置加热器，使CO2在温度高于0℃且为液态状态下从井口注入到地下。
[0003]由于CO2敏感于压力与温度关系，为了保证CO2满足注入要求，目前地面上往复泵的输入、输出两端均需要由专人看守，人为经验判断：目视液态CO2从储罐中输出到往复泵输入端之间的管线有结霜、从往复泵输出端到加热器之间的管线外围有结霜、而在加热器到井口之间的管线无结霜、流量输出符合要求，满足以上标准即视为正常。但由于井口压力会受地层饱和度影响实时变化、CO2液化程度受环境影响实时变化，加热器的加热程度很难人为把控，即使管理人员全职值守，仍然难以实现精准对应的温度变化控制。且随着往复泵不断地更新迭代，无人值守式的液态CO2往复泵输送系统是未来的大势所趋，因此，亟需研发一种能输送高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，以通过系统的监控使注入井口的CO2满足注入要求。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于，提供一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统。本技术能在无人值守的前提下实现对注入井口液态CO2的温度、压力的进行实时监控，并能自动匹配温控，达到确保CO2液态输送的目的，尤其适用于老井的改造，智能化程度较高、具有较好的经济效益。
[0005]本技术的技术方案：一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，包括往复泵、输出管线、加热器(闭环自控加热系统)以及PLC模组，输出管线的输入端连接往复泵的输出端，输出管线的输出端连接到井口；所述加热器设置在输出管线某段的外围，对流经该段处的液态CO2进行加热，在加热器与井口之间的输出管线上还设有第一温度传感器和第一压力变送器，所述加热器、第一温度传感器和第一压力变送器均与PLC相连接。
[0006]与现有技术相比，本技术的有益效果体现在：本技术将加热器设置在输出管线某段的外围，可对流经的CO2进行加热，使其满足老井管线的输入要求，更为重要的是，本技术在加热器与井口之间的输出管线上设置了温度传感器和压力变送器，加热
器、温度传感器和压力变送器均连接PLC，通过两个传感器测得的实时数据，再参考CO2在不同温度和压力下的三相图，当井口压力受环境影响实时变化时，PLC可以计算出加热器需要增加功率还是减小功率来调整流经CO2的物理状态，通过自适应井口压力变化、自适应环境变化的闭环响应控制手段，最终使CO2在满足温度高于0℃且为液态状态下注入，在整个系统的监控和自动控制下实现无需人工值守，达到在变化工况下的无人值守，智能化程度较高、具有较好的经济效益。
[0007]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，在加热器与往复泵输出端之间的输出管线上设有第二压力变送器和第二温度传感器。
[0008]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，所述第二压力变送器和第二温度传感器沿液态CO2的输送方向依次设置在输出管线上，且第二压力变送器和第二温度传感器之间的输出管线上还设有电动截止阀。
[0009]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，在所述第二压力变送器前端的输出管线上设有耐震电接点压力表。
[0010]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，在第二温度传感器与加热器之间的输出管线上设有第一安全阀。
[0011]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，在所述耐震电接点压力表与往复泵输出端之间的输出管线上沿液态CO2的输送方向依次设有蓄能器、第二安全阀和排空阀。
[0012]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，所述加热器为电磁加热器。
[0013]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，所述加热器与井口之间的输出管线上设有若干输出支路。
[0014]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，所述第一压力变送器的数量为若干个，分别设置于若干输出支路上，每条输出支路在第一压力变送器的前端设有电动流量分配控制装置，每条输出支路在第一压力变送器的后端依次设有止回阀和电动节流阀。
[0015]前述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统中，所述第一温度传感器的数量为一个，设置于加热器与若干输出支路之间的输出管线上。
附图说明
[0016]图1是本技术的系统连接结构示意图。
[0017]附图标记：1
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往复泵，2
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输出管线，3
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加热器，4
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井口，5
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第一温度传感器，6
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第一压力变送器，7
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第二压力变送器，8
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第二温度传感器，9
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电动截止阀，10
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第一安全阀，11
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耐震电接点压力表，12
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蓄能器，13
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第二安全阀，14
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排空阀，15
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输出支路，16
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电动流量分配控制装置，17
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止回阀，18
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电动节流阀。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但并不作为对本技术限制的依据。
[0019]实施例：一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，连接结构如图1所示，包括往复泵1、输出管线2、加热器3以及PLC，输出管线2的输入端连接往复泵1的输出端，输出管线2的输出端连接到井口4；加热器3设置在输出管线2某段的外围，对流经该段处的液态CO2进行加热，在加热器3与井口4之间的输出管线2上还设有第一温度传感器5和第一压力变送器6，加热器3、第一温度传感器5和第一压力变送器6均与PLC相连接。
[0020]作为优选，在加热器3与往复泵1输出端之间的输出管线2上设有第二压力变送器7和第二温度传感器8，第二压力变送器7和第二温度传感器8也与PLC相连接，用于监控输出管线2上流经加热器3前的CO2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，其特征在于：包括往复泵(1)、输出管线(2)、加热器(3)以及PLC，输出管线(2)的输入端连接往复泵(1)的输出端，输出管线(2)的输出端连接到井口(4)；所述加热器(3)设置在输出管线(2)某段的外围，对流经该段处的液态CO2进行加热，在加热器(3)与井口(4)之间的输出管线(2)上还设有第一温度传感器(5)和第一压力变送器(6)，所述加热器(3)、第一温度传感器(5)和第一压力变送器(6)均与PLC相连接。2.根据权利要求1所述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，其特征在于：在加热器(3)与往复泵(1)输出端之间的输出管线(2)上设有第二压力变送器(7)和第二温度传感器(8)。3.根据权利要求2所述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，其特征在于：所述第二压力变送器(7)和第二温度传感器(8)沿液态CO2的输送方向依次设置在输出管线(2)上，且第二压力变送器(7)和第二温度传感器(8)之间的输出管线(2)上还设有电动截止阀(9)。4.根据权利要求3所述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，其特征在于：在第二温度传感器(8)与加热器(3)之间的输出管线(2)上设有第一安全阀(10)。5.根据权利要求3所述的一种高温液态CO2的无人值守往复泵输出智能控制系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟廷军，葛溪，忻东益，张宸，陈英浩，
申请(专利权)人：宁波合力机泵股份有限公司，
类型：新型
国别省市：