一种化学药剂注入量智能监测调节系统及监测调节方法技术方案

本发明专利技术属于海上采油/气平台化学药剂管理领域，涉及一种化学药剂注入量智能监测调节系统及监测调节方法。一种化学药剂注入量智能监测调节系统，包括加药装置以及控制器；所述加药装置包括用于存储化学药剂的储存罐、标定容器、用于注入化学药剂的注液泵以及用于调节注液泵流量的调节装置；所述储存罐与注液泵的入口通过管一道相连，所述标定容器与第一管道通过第二管道相连，所述标定容器上设有用于测定标定容器的液面高度的检测装置，所述第一阀门、第二阀门、测距仪、调节装置均与所述控制器电信号连接。本系统克服了现有流量计对于一次性小剂量加剂的流量测量不准确的问题，以及海上平台大风天的情况下流量计误差大的问题。上平台大风天的情况下流量计误差大的问题。上平台大风天的情况下流量计误差大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种化学药剂注入量智能监测调节系统及监测调节方法


[0001]本专利技术属于海上采油/气平台化学药剂管理领域，涉及一种化学药剂注入量智能监测调节系统及监测调节方法。

技术介绍

[0002]原油经过从地层被开采至海上采油平台的工艺流程后，需要对所开采原油使用破乳剂、阻垢剂、杀菌剂、阻垢剂等系列化学药剂稳定生产工况及防止腐蚀，提高原油脱水、脱气的效率，确保随后处理原油的工艺流程能正常进行。化学药剂注入系统的主要作用是将一些配制好的化学药剂注入到生产系统中，保证油田在各种工艺和环境条件下都能高效、安全及连续的生产。目前中国、美国、英国等国家的石油天然气开采装置的化学药剂注入系统多采用电动柱塞计量泵作为化学药剂注入泵。由于以下三类原因会导致化学药剂注入量异常：(1)柱塞式计量泵属于往复式容积泵，流体吸入与排出不连续，吸排管道存在压力脉动，容易导致每日的注入量存在一定的波动；(2)对于气田高压生产管道化学药剂注入点压力高等这一类生产工况下，注入点压力高易导致注入量波动明显。(3)柱塞泵零部件磨损，如冲程旋钮自锁失效、阀盘变形等，油气操作工调校后不久注入量很容易再次发生波动。由于上述原因，化学药剂系统不可避免地会出现注入量异常，当注入量超注会导致费用增加、给下游终端生产水处理带来一定的压力或者出现乳化液及淤渣的体积增加等异常工况。而化学药剂欠注会导致：生产流程结垢、设备腐蚀或者硫化氢气体在外输海管内富等异常工况。以上种种不利工况都会给石油天然气采集加工行业带来非常大的麻烦，不利于平稳安全的连续生产的进行。中国专利申请，公开了一种精确控制脱硫剂注入量的脱硫一体化装置，其特征在于：包括设于撬座上的脱硫罐、PLC控制系统、加药装置和气液分离器，所述脱硫罐的气体出口通过管道与气液分离器的中部连通；所述加药装置包括加药泵、硫化氢检测仪一、硫化氢检测仪二和流量计，所述硫化氢检测仪一设于脱硫罐的天然气进口管道上，所述硫化氢检测仪二设于脱硫罐与气液分离器之间的管道上，所述流量计设于气液分离器的脱硫天然气出口管道上，所述加药泵通过管道与脱硫罐连通，所述加药泵、硫化氢检测仪一、硫化氢检测仪二和流量计均与PLC控制系统电信号连接。该方案是用于精确控制脱硫一体化装置的脱硫剂的注入量的，但在一次加剂量比较少的情况下，现有的流量计还是会出现测量不准确的情况，且现有流量计在海上平台的大风天情况下其精准度会更低，进而导致加药不准确的情况发生。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服上述现有技术，在一次加剂量比较少的情况下，现有的流量计还是会出现测量不准确的情况，且现有流量计在海上平台的大风天情况下其精准度会更低，进而导致加药不准确的情况发生，为解决上述技术问题提供了一种化学药剂注入量智能监测调节系统。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种化学药剂注入量智能监测
调节系统，包括加药装置以及控制器；所述加药装置包括用于存储化学药剂的储存罐、标定容器、用于注入化学药剂的注液泵以及用于调节注液泵流量的调节装置；所述储存罐与注液泵的入口通过第一管道相连，所述第一管道上设有第一阀门，所述标定容器与第一管道通过第二管道相连，所述第二管道与所述第一管道相连通处位于第一阀门远离所述储存罐的一侧，所述第二管道设有第二阀门，所述标定容器上设有用于测定标定容器的液面高度的检测装置，所述第一阀门、第二阀门、检测装置、调节装置均与所述控制器电信号连接。
[0005]在本技术方案中，在使用时，储存罐会设置在标定容器的竖直方向的上方，当对标定容器内的液位进行测量时，设置在标定容器上用于测定标定容器的液面高度的检测装置会接收到控制器发出的信号，对标定容器内的液体高度进行测量，检测装置测量得到标定容器内液位高度后会将之转换成电信号，同时并将该信号传输给控制器，控制器判断该标定容器内的液体量是否足够进行标定流程，若不足，即判断该液位处于低液位，控制器输出信号给第二阀门，随即第二阀门打开，通过重力的作用，化学药剂通过第一管道、第二管道进入标定容器至指定液位；若足够，即判断标定容器内液位处于高液位，便可进行标定流程。进入标定流程时，控制器先输出信号给第二阀门，第二阀门收到控制器的打开信号后进行阀门的打开动作，当第二阀门打开后控制器再输出信号给第一阀门，第一阀门收到控制器的关闭信号后进行阀门的关闭动作，关闭动作完成后第一阀门关闭。液位稳定后标定开始，控制器对检测装置发出信号，检测装置收到信号后对标定容器内液位进行测量，测算出单位时间内液面下降的距离，经智控制器算法处理计算得出单位时间内标定化学药剂的注入量，得出注入量后控制器发出控制指令，控制第一阀门打开，第二阀门关闭，使整个输液流程恢复正常状态。
[0006]进一步的，调节装置包括调节电机以及安装在所述注液泵上用于调节注液泵流量的调节旋钮，所述调节旋钮与所述调节电机的输出轴相连。
[0007]在本技术方案中，在使用中，调节电机是通过电信号与控制器相连的，控制器会将计算所得的注入量与预设注入量进行比较，当二者的绝对误差量大于5％时，控制器会输出电信号到调节电机上，调节电机根据所接收的电信号转动一定的圈数进而带动设置于注液泵上的旋钮转动相应的角度，从而达到改变注液泵流量的效果。
[0008]进一步的，标定容器内浮板密度小于标定容器内所装液体的密度。
[0009]在本技术方案中，在使用中，标定容器内浮板密度小于标定容器内所装液体的密度，只有当浮板密度小于容器内所装液体密度时，浮板才能漂浮在容器内所装液体表面，若标定容器内浮板密度大于标定容器内所装液体的密度，则浮板会沉于液面，此时在液体的干扰下很难测出标定容器内高度。
[0010]进一步的，检测装置包含浮板以及用于测定所述浮板在标定容器中位置的测距仪，所述浮板设于标定容器内，所述测距仪设于标定容器顶部。
[0011]在本技术方案中，在使用中，检测装置包含浮板以及用于测定所述浮板在标定容器中位置的测距仪，所述浮板设于标定容器内，所述测距仪设于标定容器顶部。设置在标定容器上用于测定所述浮板在标定容器中的位置的测距仪会接收到控制器发出的信号，收到信号的测距仪会向标定容器内的浮板发射信号，信号到达浮板后被浮板反射回去，测距仪接收到被浮板反射的信号的同时并将该信号传输给控制器，控制器判断标定容器内液体量是否充足，若充足即可进入标定流程。液位稳定后标定开始，测距仪发出测量信号至标定容
器内浮板处后接收反射信号，测算出单位时间内液面下降距离，经智控制器算法处理计算得出单位时间内标定化学药剂的注入量，得出注入量后控制器发出控制指令，控制第一阀门打开，第二阀门关闭，使整个输液流程恢复正常状态。本系统克服了现有流量计对于一次性小剂量加剂的流量测量不准确的问题，同时还解决了在海上平台大风天的情况下流量计误差大的问题，在该系统的作用下，海上平台上每一次的化学药剂加剂量能得到很好的监测与控制，使得刚刚从海底挖掘出原油得到有效的处理，且本系统所需的设备简单，同时也大大减少了本方法所需的设备的后期的维护费用。
[0012]进一步的，测距仪为激光测距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学药剂注入量智能监测调节系统，其特征在于：包括加药装置以及控制器(9)；所述加药装置包括用于存储化学药剂的储存罐(1)、标定容器(7)、用于注入化学药剂的注液泵(13)以及用于调节注液泵(13)流量的调节装置；所述储存罐(1)与注液泵(13)的入口通过第一管道(3)相连，所述第一管道(3)上设有第一阀门(2)，所述标定容器(7)与第一管道(3)通过第二管道(5)相连，所述第二管道(5)与所述第一管道(3)相连通处位于第一阀门(2)远离所述储存罐(1)的一侧，所述第二管道(5)设有第二阀门(4)，所述标定容器(7)上设有用于测定标定容器(7)的液面高度的检测装置，所述第一阀门(2)、第二阀门(4)、检测装置、调节装置均与所述控制器(9)电信号连接。2.根据权利要求1所述的一种化学药剂注入量智能监测调节系统，其特征在于：所述调节装置包括调节电机(14)以及安装在所述注液泵(13)上用于调节注液泵(13)流量的调节旋钮(17)，所述调节旋钮(17)与所述调节电机(14)的输出轴相连。3.根据权利要求2所述的一种化学药剂注入量智能监测调节系统，其特征在于：所述调节装置还包括一端安装在所述调节电机(14)输出轴上的联轴器(15)以及卡扣(16)，所述联轴器(15)的另一端与所述卡扣(16)相连，所述卡扣(16)套设在所述调节旋钮(17)上。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种化学药剂注入量智能监测调节系统，其特征在于：所述检测装置包含浮板(6)以及用于测定所述浮板(6)在标定容器(7)中位置的测距仪(8)，所述浮板(6)设于标定容器(7)内，所述测距仪(8)设于标定容器(7)顶部。5.根据权利要求1所述的一种化学药剂注入量智能监测调节系统，其特征在于：所述标定容器(7)内浮板密度小于标定容器(7)内所装液体的密度。6.根据权利要求1所述的一种化学药剂注入量智能监测调节系统，其特征在于：所述测距仪(8)为激光测距仪、声波测距仪中的一种；所述第一阀门(2)以及第二阀门(4)为具有防爆功能的防爆型电磁阀。7.根据权利要求1所述的一种化学药剂注入量智能监测调节系统，其特征在于：所述化学药剂注入量智能监测调节系统还包括报警提示装置，所述报警提示装置与控制器(9)通过电信号相连。8.根据权利要求7所述的一种化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文锋，林谋，宋晓龙，宇天宝，刘勇，国超，李宝钢，陈可营，张峙，徐鑫，李土振，李文涛，黄兴荣，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：发明
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