[发明专利]一种油田自动注水一体化装置的实时阀位软测量方法

权利要求书

1.一种油田自动注水一体化装置的实时阀位软测量方法，所述油田自动注水一体化装置包括总管手动阀门（1）、注水支路（2）、第一手动阀门（4）、第一压力计（5）和注水总管（6）；

其中，所述总管手动阀门（1）和第一手动阀门（4）分别设置在所述注水总管（6）的两端，所述注水支路（2）设置在所述总管手动阀门（1）和第一手动阀门（4）之间的管路上，所述第一压力计（5）与所述第一手动阀门（4）连接；所述注水总管（6）设置总管手动阀门（1）的一端为注水口，所述注水口通过管路与水泵（7）连接；

所述注水支路（2）包括一个或多个注水支路单元（3）；

所述注水支路单元（3）包括注水支路单元的管路（3-1）、第二手动阀门（3-2）、电动阀门（3-3）、流量计和第二压力计（3-4）、PLC控制器（（3-5）；

其中，注水支路单元的管路（3-1）一端与注水总管（6）连接，并通过支架固定，用于起到截止支路注水的作用的所述第二手动阀门（3-2）的一端设置在靠近注水支路单元的管路（3-1）与注水总管（6）连接处的注水支路单元的管路（3-1）上，

所述电动阀门（3-3）设置在所述第二手动阀门（3-2）另一端的注水支路单元的管路（3-1）上，所述PLC控制器（3-5）与所述电动阀门（3-3）控制连接，所述流量计和第二压力计（3-4）设置在所述电动阀门（3-3）上，其特征在于，所述方法具体包括步骤如下：

步骤1：对于注水管网中的任意管段，其压降方程为

(1)，

其中，式中H为扬程，是单位重量液体通过水泵所获得的能量；v为液流的平均速度；d为管段内径；为管段终点与起点高程差；g为重力加速度；l为管段长度； 为水力摩阻系数；

步骤2：将瞬时流量和液流的平均速度关系式代入（1）式，可得扬程H与瞬时流量Q的直接关系式：

(2)，

将其转换成非线性方程，即

(3)，

步骤3：经过Taylor公式展开一系列数学处理可得到未知量Q和H的值，公式如下：

（4），

其中，Kv为阀门流量系数，H为扬程；

将步骤2所求得的未知量值代入公式（4）即可求得Kv；

步骤4：根据得到的阀门流量系数Kv代入公式（17），求出电动阀门开度，公式如下：

(17)，

其中，Kv为阀门流量系数；为电动阀门开度；K为阀门开度系数，

步骤5： 将经过步骤4得到电动阀门开度值通过PLC控制器发送给需要注水的注水支路单元的电动阀门，将电动阀门开启到设定值，然后打开所述注水支路单元的第二手动阀门，开始注水。