專利名稱：一種無(wú)源增、減壓配水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)源增、減壓配水方法，尤其是一種油田注水系 統(tǒng)的無(wú)源增、減壓配水方法。
背景技術(shù)：
油田注水系統(tǒng)中各注水井所需的井口壓力在 一 定時(shí)期內(nèi)必需穩(wěn) 定，但差別較大。按照節(jié)流調(diào)壓配水過(guò)程的"就高覆蓋"規(guī)則，地面 配水干線壓力必須穩(wěn)定，并不得低于其配水區(qū)域內(nèi)各注水井中的最高 單井定壓，而多數(shù)注水井所需的單井定壓明顯低于配水干線壓力，這 些必須把來(lái)水壓力降低較多才能達(dá)到其單井定壓的注水井，與其定壓 相對(duì)應(yīng)的吸水量往往較高，致使許多能量損耗在它們的井口調(diào)壓閥的 節(jié)流上。
對(duì)于配水區(qū)域內(nèi)特高定壓的注水井，用電動(dòng)往復(fù)式增壓泵把配水 干線來(lái)水升壓后對(duì)其配水，可以降低配水干線壓力，減少配水區(qū)域內(nèi) 其它注水井節(jié)流調(diào)壓的損失能量。但往復(fù)式增壓泵必需外引電源驅(qū)動(dòng)， 成本較高、管理和維護(hù)的工作量大，大量地應(yīng)用比較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種無(wú)源增、減壓配水方法，不需外 引動(dòng)力源就可以對(duì)來(lái)水同時(shí)進(jìn)行增、減壓，實(shí)現(xiàn)多種壓力層次的高效 分壓配水。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案
一種無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于采用容積式無(wú)源增、減 壓裝置進(jìn)行分壓配水，并使該裝置輸出的壓力和流量與其配水對(duì)象所需的 壓力和流量相匹配；無(wú)源增、減壓裝置由增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)組成，增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸串接并同步旋轉(zhuǎn)，增壓泵由水力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，增 壓泵的出水口提供增壓水，水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口提供減壓水。
本發(fā)明具有的有益效果
本發(fā)明采用無(wú)源增、減壓裝置進(jìn)行配水，不需要外引動(dòng)力源，利 用配水干線提供的來(lái)水壓力即可進(jìn)行工作，無(wú)源增、減壓裝置中增壓 泵的出水口提供增壓水，無(wú)源增、減壓裝置中水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口提 供減壓水，通過(guò)多個(gè)無(wú)源增、減壓裝置的組合，可以實(shí)現(xiàn)更多壓力層 次的高效分壓配水，有效減少了配水過(guò)程的能量損耗。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的工作原理圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的工作原理圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:
如圖1所示，無(wú)源增、減壓裝置由容積式增壓泵2和容積式水力發(fā)動(dòng)機(jī) 3組成，增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸串接并同步旋轉(zhuǎn)，增壓泵由水力發(fā) 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，增壓泵2的出水口提供增壓水，水力發(fā)動(dòng)機(jī)3的出水口提供減壓 水。安裝和使用過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)無(wú)源增、減壓裝置增壓泵和水力發(fā)動(dòng) 機(jī)的工作容積進(jìn)行調(diào)整，使無(wú)源增、減壓裝置的輸出壓力和流量與配水對(duì) 象即負(fù)載的壓力和流量基本相同即實(shí)現(xiàn)匹配。增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)是由結(jié) 構(gòu)相同的流體機(jī)械組合而成，并成為增壓泵或水力發(fā)動(dòng)機(jī)中的一級(jí)，且各 級(jí)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸相互串接并同步旋轉(zhuǎn)。
無(wú)源增、減壓裝置的增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)水口分別經(jīng)管路接配水 干線l。無(wú)源增、減壓裝置水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口經(jīng)管路4接定差減壓閥5的 出水口，該減壓閥進(jìn)水口接配水干線l，管路4為低壓配水管路。這樣，通過(guò)一個(gè)無(wú)源增、減壓裝置可以供出高壓、低壓兩條配水管路， 加上配水干線即中壓配水管路、該區(qū)域有高、中、低三種穩(wěn)定壓力的配水 管路，與這些管路相接的即圖中帶有閥門(mén)符號(hào)的向下箭頭，代表能夠吸收
相應(yīng)配水管路配水的注水井。與增壓泵2的出水相接的是高壓配管路；與 水力發(fā)動(dòng)機(jī)3的出水口相接的是低壓配水管路4，與該無(wú)源增、減壓裝置進(jìn) 水口相接的配水干線l為中壓配水管路。該實(shí)施例中的無(wú)源增、減壓裝置 提供到配水管路4中的低壓配水始終滿足不了該低壓配水系統(tǒng)中注水井的 吸水量，低壓配水還有一小部分由配水干線1經(jīng)定差減壓閥5補(bǔ)給。 實(shí)施例2:
如圖2所示，比照實(shí)施例l，又增加了一個(gè)無(wú)源增、減壓裝置，主要解 決本實(shí)施例中的低壓配水系統(tǒng)中，因低壓注水井吸水量較少可能出現(xiàn)的低 壓配水量超出低壓井吸收量的問(wèn)題。低壓配水管路接該無(wú)源增、減壓裝置 增壓泵7的進(jìn)水口，該無(wú)源增、減壓裝置水力發(fā)動(dòng)機(jī)6的進(jìn)水口接中壓配水 干線，增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口合并后經(jīng)管路引出接配水對(duì)象，該管 路水壓界于中壓配水和低壓配水壓力之間，即為次中壓配水管路。這樣， 本實(shí)施例通過(guò)兩種不同運(yùn)行方式無(wú)源增、減壓裝置的串接，解決低壓配水 可能過(guò)剩的問(wèn)題并提供了高壓、次中壓和低壓配水，加上配水干線提供的 中壓配水，使該配水區(qū)域具有高壓、中壓、次中壓和低壓四種穩(wěn)定壓力的 配水管路。
實(shí)施例3:
如圖3所示，本實(shí)施例中采用了多個(gè)無(wú)源增、減壓裝置，提供了更多 壓力層次的分壓配水。其中，無(wú)源增、減壓裝置8的增壓泵的出水口經(jīng)管 路接無(wú)源增、減壓裝置9的增壓泵的進(jìn)水口，實(shí)現(xiàn)同一運(yùn)行方式的兩個(gè)無(wú) 源增、減壓裝置的串接，可以使無(wú)源增、減壓裝覃9的增壓泵的出水口提 供更高壓力配水。低壓配水管路10接定差減壓閥14的出水口 ，該減壓閥的進(jìn)水口接中壓 配水干線ll,該減壓閥出水口還連接電動(dòng)增壓泵12的進(jìn)水口、電動(dòng)增壓泵 的出水口經(jīng)單流閥13接配水干線11,電動(dòng)增壓泵12是備用泵，在低壓配水 系統(tǒng)富裕水量較大時(shí)啟動(dòng)。減壓閥與電動(dòng)增壓泵的工作過(guò)程是當(dāng)?shù)蛪号?水管路10壓力低于設(shè)定值時(shí)，中壓配水干線11經(jīng)減壓閥14向低壓配水管路 IO補(bǔ)水，直至其壓力升至設(shè)定壓力值；當(dāng)?shù)蛪号渌苈?0壓力高于設(shè)定壓 力值時(shí)，減壓閥14停止工作，啟動(dòng)電動(dòng)增壓泵12,從低壓配水管路10吸收 過(guò)剩的低壓配水，當(dāng)?shù)蛪号渌苈?0的壓力降至設(shè)定壓力值時(shí)，電動(dòng)增壓 泵12停運(yùn)，減壓閥14開(kāi)始工作；如此延續(xù)該控制過(guò)程，能夠使低壓配水管 路的壓力基本維持在所需的壓力值上。
保持這條與無(wú)源增減壓裝置相連的低壓配水管路的壓力穩(wěn)定，就可維 持裝置中水力發(fā)動(dòng)機(jī)和增壓泵其中一方的進(jìn)出口壓差的穩(wěn)定，以使其中另 一方的輸出流量隨配水對(duì)象的需要而變化，而前者的輸出流量也在維持其 其進(jìn)出口壓差穩(wěn)定的同時(shí)隨之變化。這種無(wú)源增減壓裝置的輸出流量隨配 水對(duì)象需求而變化的過(guò)程即為流量的自適應(yīng)調(diào)整，由于流量與裝置轉(zhuǎn)速具 有固定的比例關(guān)系，流量的自適應(yīng)調(diào)整同時(shí)表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速的自適應(yīng)調(diào)整。
當(dāng)配水對(duì)象變化引起的轉(zhuǎn)速自適應(yīng)調(diào)整不能達(dá)到需要的匹配程度而 影響配水效率時(shí)，可以通過(guò)對(duì)無(wú)源增、減壓裝置增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的工 作容積進(jìn)行調(diào)整，來(lái)改變二者的工作容積之比并使該裝置工作在適宜的轉(zhuǎn) 速范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)和配水對(duì)象更好的匹配?？赏ㄟ^(guò)以下一種或多種形式實(shí)現(xiàn)
1) 改變無(wú)源增、減壓裝置組成，即改變裝置內(nèi)變?nèi)輪卧?指增壓泵 或水力發(fā)動(dòng)機(jī)中的一級(jí))的數(shù)量或者用不同工作容積的變?nèi)輪卧鼡Q裝置 內(nèi)的變?nèi)輪卧?2) 處于無(wú)源增減壓裝置端部的變?nèi)輪卧c相鄰的變?nèi)輪卧g的傳動(dòng) 采用離合器；端部的變?nèi)輪卧葱柰哆\(yùn)行入或撤出運(yùn)行；3 )使裝置內(nèi)的部分變?nèi)輪卧哂懈淖冏陨砉ぷ魅莘e的功能。
4)改變變?nèi)輪卧膱?zhí)行功能；通過(guò)改變變?nèi)輪卧M(jìn)、出口的接法來(lái) 改變其水流路線，可以使增壓泵中的變?nèi)輪卧優(yōu)樗Πl(fā)動(dòng)機(jī)中的變?nèi)輪?元去執(zhí)行水力發(fā)動(dòng)機(jī)功能；也可以使水力發(fā)動(dòng)機(jī)中的變?nèi)輪卧優(yōu)樵鰤罕?中的變?nèi)輪卧?zhí)行增壓泵功能；或者使變?nèi)輪卧?zhí)行功能，即把該 變?nèi)輪卧倪M(jìn)、出口從原來(lái)的連接方式中撤出后接到同一壓力管路上，相 當(dāng)除去該變?nèi)輪卧徽{(diào)整變?nèi)輪卧獔?zhí)行功能的同時(shí)即可改變?cè)撗b置中增壓 泵與水力發(fā)動(dòng)才幾工作容積之比。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于采用容積式無(wú)源增、減壓裝置進(jìn)行分壓配水，并使該裝置輸出的壓力和流量與其配水對(duì)象所需的壓力和流量相匹配；無(wú)源增、減壓裝置由增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)組成，增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸串接并同步旋轉(zhuǎn)，增壓泵由水力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，增壓泵的出水口提供增壓水，水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口提供減壓水。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于無(wú) 源增、減壓裝置可以按照運(yùn)行方式一或運(yùn)行方式二運(yùn)行，運(yùn)行方式一為無(wú)源增、減壓裝置的增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口經(jīng) 管路分別輸出不同壓力的配水；運(yùn)行方式二為無(wú)源增、減壓裝置的增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口合 并后經(jīng)管路輸出同 一壓力的配水，而二者進(jìn)水口分別接不同壓力來(lái)水管 線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于可以 采用兩個(gè)或多個(gè)無(wú)源增、減壓裝置進(jìn)行分壓配水。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于無(wú)源 增、減壓裝置之間可以相互串接以運(yùn)行方式一的一個(gè)無(wú)源增、減壓裝置 增壓泵的出水口經(jīng)管路接以同樣方式運(yùn)行的另 一個(gè)無(wú)源增、減壓裝置的增 壓泵進(jìn)水口；或者，以運(yùn)行方式二運(yùn)行的無(wú)源增、減壓裝置增壓泵的進(jìn)水 口經(jīng)管路與以方式一運(yùn)行的無(wú)源增、減壓裝置水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口相接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于 配水干線提供動(dòng)力水給無(wú)源增、減壓裝置的水力發(fā)動(dòng)機(jī)；由水力發(fā) 動(dòng)機(jī)出水口直接輸?shù)降蛪号渌苈分械臏p壓水被低壓配水對(duì)象吸 收，該低壓配水管路中水量不足時(shí)，由配水干線經(jīng)減壓閥補(bǔ)充不足 的部分以維持該配水管路壓力穩(wěn)定，即減壓閥出水口接該低壓配水 管路，減壓閥的進(jìn)水口接配水干線；該低壓配水管路中水量過(guò)剩時(shí)， 由并聯(lián)在該減壓閥兩端的電動(dòng)增壓泵吸收過(guò)剩水量以維持該低壓 配水管路壓力穩(wěn)定，即該減壓閥的出水口除了接低壓配水管路還接 該電動(dòng)增壓泵的進(jìn)水口 ，該泵出水口經(jīng)單流閥與配水干線相接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于 為配水需要所維持的低壓配水管路的壓力穩(wěn)定，還能夠使與其相接 的無(wú)源增、減壓裝置的其它出水口的流量隨配水對(duì)象的需求而變 化，即實(shí)現(xiàn)流量和裝置轉(zhuǎn)速的自適應(yīng)調(diào)整。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于 當(dāng)配水對(duì)象變化引起的裝置轉(zhuǎn)速自適應(yīng)調(diào)整不能達(dá)到需要的匹配 程度而影響配水效率時(shí)，可以通過(guò)對(duì)無(wú)源增、減壓裝置增壓泵和水 力發(fā)動(dòng)機(jī)的工作容積進(jìn)行調(diào)整，來(lái)改變二者的工作容積之比并使該 裝置工作在適宜的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)和配水對(duì)象更好的匹配。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)源增、減壓配水方法，不需外引動(dòng)力源就可以對(duì)來(lái)水同時(shí)進(jìn)行增、減壓，實(shí)現(xiàn)多種壓力層次的高效分壓配水。技術(shù)方案一種無(wú)源增、減壓配水方法，其特征在于采用容積式無(wú)源增、減壓裝置進(jìn)行高效分壓配水，無(wú)源增、減壓裝置由增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)組成，增壓泵和水力發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)軸串接并同步旋轉(zhuǎn)，增壓泵由水力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，增壓泵的出水口提供增壓水，水力發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口提供減壓水。
文檔編號(hào)E21B43/16GK101624906SQ20091007207
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者堅(jiān) 王, 威 邊, 疆 邊, 邊文錄 申請(qǐng)人:威 邊