一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统，包括增压泵、输入管线、往复泵以及PLC，所述增压泵的输入端连接液态CO2的进口，增压泵的输出端连接输入管线的输入端，输入管线的输出端连接往复泵的输入端；所述输入管线上设有温度传感器和压力变送器，所述输入管线上设有第一节点，在所述第一节点处支出有调压回路，所述调压回路上设有自动调节阀，所述自动调节阀、温度传感器和压力变送器均与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输入到往复泵的液态CO2温度、压力的实时监控，并能自动匹配压力值，确保输入到往复泵的CO2物理状态能保持稳定的液态，智能化程度较高、耐候性强、适用范围广、具有较好的经济效益。有较好的经济效益。有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统


[0001]本技术涉及往复泵
，特别是一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统。

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。为了保证CO2满足注入要求，首先需要保证液态CO2输入到往复泵时的物理状态需保持为稳定的液态，但由于CO2敏感于压力与温度关系，从储罐或管道来液输送的液态CO2在管道流体摩擦、环境温度、海拔等因素的影响下，在管线上会发生一定的温升和介质压降；另外，储罐输入的工况中储罐本身受限于四季天气的变化影响、连续取液过程中液位下降，造成储罐内部的液态CO2自身也会有温升和压降。因此在CO2介质输入的管道输送、储罐内部均存在不同程度的汽化，均会造成难以保证CO2输入到往复泵时为稳定的液态。
[0003]目前的做法是在地面上往复泵的输入端派专人看守，在液态CO2输入往复泵之前的管线上进行温度检测和压力检测，通过人为观察流量的变化和管路结霜程度，结合管线上结霜经验判断增压泵的增压范围，从而进行调节，直到进口管线在当时环境下稳定不化霜为止，使得输入到往复泵的CO2物理状态能保持稳定的液态。但这种人为经验判断的方法需要看守人员有较为丰富的行业经验，即使如此，由于增压值是无算法保证的，即使管理人员全职值守，仍然难以实现精准对应的压力变化控制，更难适应自然环境(如：气候、光照、海拔、昼夜等)的实时变化，为了提高运行后的适应环境范围，一般会在结霜稳定后的现场操作中再次提高增压值，进一步提高液态CO2沸点防止其汽化，这种方式往往在实际生产中会过度增压，会在管路中局部阀隙处、增压泵局部形成干冰，造成阀门密封性被破坏或增压泵过载保护，甚至烧损增压泵。
[0004]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液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统，以通过系统的监控使输入到往复泵的液态CO2物理状态能保持稳定的液态，且能智能调节以适配随机变化的工况和自然环境的变化，在CO2液态保障的同时规避CO2成为固态或局部固化。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于，提供一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统。本技术能在无人值守的前提下实现对输入到往复泵的液态CO2温度、压力的实时监控，并能自动匹配压力值，确保输入到往复泵的CO2物理状态能保持稳定的液态，自动化、智能化程度较高、耐候性强、适用范围广、具有较好的经济效益。
[0006]本技术的技术方案：一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统，包括
增压泵、输入管线、往复泵以及PLC，所述增压泵的输入端连接液态CO2的进口，增压泵的输出端连接输入管线的输入端，输入管线的输出端连接往复泵的输入端；所述输入管线上设有温度传感器和压力变送器，所述输入管线上设有第一节点，在所述第一节点处支出有调压回路，所述调压回路上设有自动调节阀，所述自动调节阀、温度传感器和压力变送器均与PLC相连接。
[0007]与现有技术相比，本技术的有益效果体现在：本技术在增压泵输出端的输入管线上通过第一节点引出一条调压回路，在输入管线上设置温度传感器和压力变送器检测流经液态CO2的温度和压力，在调压回路上设置了自动调节阀，调压回路可以卸去部分输入管线上的压力，通过对自动调节阀开度大小的调节可以控制卸压压力的大小，本技术的自动调节阀、温度传感器和压力变送器均连接到PLC，当输入到往复泵的液态CO2温度、压力改变时，通过温度传感器和压力变送器测得的实时数据，再参考CO2在不同温度和压力下的三相图，PLC可以计算出调压回路需要承担的卸压压力大小，最终通过对自动调节阀开度大小的调控实现对输入到往复泵的CO2的压力调节，从而自适应环境的变化，最终使液态CO2输入到往复泵时的物理状态能保持稳定，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、耐候性强、具有较好的经济效益。
[0008]前述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统中，所述温度传感器和压力变送器沿液态CO2的输送方向依次设置在输入管线上，所述第一节点位于温度传感器和压力变送器之间。
[0009]前述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统中，所述温度传感器与增压泵的输出端之间的输入管线上设有电动球阀。
[0010]前述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统中，所述压力变送器与第一节点之间的输入管线上设有流量计。
[0011]前述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统中，所述压力变送器与往复泵输入端之间的输入管线上设有蓄能器。
[0012]前述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统中，所述液态CO2的进口连接有储罐，所述调压回路一端连接至第一节点，另一端连接至储罐。
[0013]前述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统中，所述调压回路上在自动调节阀的后端设有第二节点，第二节点经管路连接至增压泵，所述管路上设有常开的截止阀。
[0014]前述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统中，所述增压泵连接有排空阀。
附图说明
[0015]图1是本技术的系统连接结构示意图。
[0016]附图标记：1
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增压泵，2
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输入管线，3
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往复泵，4
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进口，5
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温度传感器，6
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压力变送器，7
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第一节点，8
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调压回路，9
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自动调节阀，10
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电动球阀，11
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流量计，12
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蓄能器，13
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储罐，14
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第二节点，15
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管路，16
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截止阀，17
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排空阀。
具体实施方式
[0017]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。
[0018]实施例：一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统，连接结构如图1所示，包括增压泵1、输入管线2、往复泵3以及PLC，增压泵1的输入端连接液态CO2的进口4，增压泵1的输出端连接输入管线2的输入端，输入管线2的输出端连接往复泵3的输入端；输入管线2上设有温度传感器5和压力变送器6，输入管线2上设有第一节点7，在第一节点7处支出有调压回路8，调压回路8上设有自动调节阀9，自动调节阀9、温度传感器5和压力变送器6均与PLC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统，其特征在于：包括增压泵(1)、输入管线(2)、往复泵(3)以及PLC，所述增压泵(1)的输入端连接液态CO2的进口(4)，增压泵(1)的输出端连接输入管线(2)的输入端，输入管线(2)的输出端连接往复泵(3)的输入端；所述输入管线(2)上设有温度传感器(5)和压力变送器(6)，所述输入管线(2)上设有第一节点(7)，在所述第一节点(7)处支出有调压回路(8)，所述调压回路(8)上设有自动调节阀(9)，所述自动调节阀(9)、温度传感器(5)和压力变送器(6)均与PLC相连接。2.根据权利要求1所述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统，其特征在于：所述温度传感器(5)和压力变送器(6)沿液态CO2的输送方向依次设置在输入管线(2)上，所述第一节点(7)位于温度传感器(5)和压力变送器(6)之间。3.根据权利要求2所述的一种液态CO2的无人值守往复泵输入智能控制系统，其特征在于：所述温度传感器(5)与增压泵(1)的输出端之间的输入管线(2)上设有电动...

【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：