注水现场低压安全智能供电自动调控装置技术研究及应用

【摘要】注水开发的油田，大多使用220伏以上的高压电，存在着达不到分注的要求和安全风险等难题。使用安全供电智能调控，不仅实现井口注入量的自动、连续调配的目的，而且避免敷设不安全电源电缆于水井、油井井场存在的风险，从而达到提高油套分注井注入合格率，降低职工的劳动强度，避免不安全因素所带来隐患等问题。

【关键词】低压供电智能调控；合格率；劳动强度；隐患

一、前言

注水工作是油田开发中的重要工作，怎样提高油田的注水效率一直是现场管理者研究的主要课题。在注水开发的前期，管理好注水井工作是重中之重，随着各个油田三采的开始，注水井、注聚井口注水管理细分化越来越来要求高，特别是在注水工艺上由以前的单一井下分层注水扩展到由井口进行油套分注，这样注水量的调整就提到井口现场进行操作。而目前这项工作主要靠人工到井口调整注入参数，人工每天调整很多次，但由于注入压力的变化，水量波动大，往往达不到分注的要求。因此，如何降低巡井职工的劳动强度，确保分注的合格率、实现注入量的自动、连续调配，同时又不使用常规智能调节阀等所使用的不安全电源，避免敷设不安全电源电缆于水井、油井井场，存在的风险显得尤为重要。

若能实现安全供电智能调控，实现井口注入量的自动、连续调配，且避免敷设不安全电源电缆于水井、油井井场，存在的风险，就可以提高油套分注井注入合格率，降低巡井职工的劳动强度，避免不安全因素所带来隐患的问题。

二、主要研究内容

研制低压安全供电自动调制装置，主要分两部分进行：

①解决电源问题即安全智能供电装置部分。

②解决流量控制部分即智能调控装置部分

三、项目完成情况及取得的成果

1.技术思路

研制低压安全供电自动调制装置，主要分两部分进行：①解决电源问题即安全智能供电装置部分，采用24V直流蓄电池供电再由全自动逆变器逆变为220V交流电、加装微电脑时控开关，通过线路连接蓄电池、微电脑时控开关和逆变器等给智能调控装置部分提供稳定电源，并能设定时段提供电源达到智能化。②解决流量控制部分即智能调控装置部分，采用电磁流量计、智能电动调节阀；电磁流量计流量信号反馈给智能调节阀，智能调节阀按设定流量计算对比后自动控制注入量，从而达到所需的配注量。

2.技术原理

安全智能供电装置部分原理：如图1所示，供电装置由蓄电池提供安全24V直流电源，直流电源通过逆变器变为220V交流电源对智能控制装置供电，并且通过微电脑时控开关能够设置时间定时或不定时启动电源供电，从而达到节约电能。

智能调控装置原理：如图2所示智能控制装置由电磁流量计、智能调节阀、组成。智能流量调节阀通过读取流量计输出流量信号，与预先设定的流量值比较，自动控制执行机构，调节阀门的开度以控制流量大小使其达到设定值，整个装置构成了一个闭环自动控制调节系统。当管道中的压力或其他原因引起注水流量变化时，该装置就会自动调节阀门达到设定流量，从而可以实现恒流注水。

3.功能

将24V蓄电池组、逆变器、微电脑时控开关等组成的安全智能供电装置部分用较牢固安全的柜子组装好可以放置注水井口现场，用电源线连接智能调控装置部分提供电源。蓄电池电量用完后可以更换使用充过电的新电池，重复利用节约成本。同时把智能流量计、智能流量调节阀等组成智能调控装置部分装至压力低易注入层段的油、套分注井油管或套管流程，进行自动调节用以控制易注入层段流量，另一注入压力较高油管或套管注入层段流程保持畅通，这样能够保障油、套分注的分注合格率。

4.优点

①安全系数高

该装置是由24V直流电通过逆变器变为220V交流电，现场为智能调控装置提供工作电源，避免了敷设不安全电源电缆于水井井场所造成的安全隐患。

②操作简单、控制精度高

该装置操作简单，通过设置参数由微电脑控制定时、定量调节井口注入参数并与恒流装置配套，调节精度高，可根据压力、注入量变化定时分段调节、不间断调节注入量达到了井口分注要求。

③不受外界干扰

可直接安装于井口独立工作，进行注聚、注水井口的智能化流量控制。

四、应用效果

该装置自2011年6月，在下二门油田三采区7口油套分注井成功应用，应用后实现了油套分注井井口定量分注的要求，注水合格率由1月～5月份的平均83%上升到6月～11月份的93%以上。

五、结论

1.主要创新点

①实现了油套注入量的自动、连续调配保障了井口定量分注。

②避免了敷设不安全电源于水井井场所存在的安全风险。

2.成果应用及规模

2011年6月，在下二门油田三采区7口油套分注井成功应用，应用后实现了油套分注井井口定量分注的要求，降低了职工的劳动强度，避免了电源线敷设井场存在的安全风险。因此，该技术具有非常广阔的推广应用前景。

作者简介：

罗焯（1991—），女，湖南张家界人，大学本科，现就读于湖南大学电气与信息工程学院，研究方向：电气与信息工程。