[发明专利]一种智能互联式撬装酸液高压注入设备及控制方法

说明书

本发明提供了一种智能互联式撬装酸液高压注入设备，系统包括：柴油发电机、高压泵、变频电动机、机械变速箱、联轴器、电路系统、吸入系统、排出注入管汇、仪表和控制系统，以及安装上述组件的撬装房体；所述变频电动机通过变频器调节电动机转速，通过机械变速箱与高压泵连接给高压泵提供动力，所述吸入系统和所述排出系统分别与所述压裂泵的两侧连接；控制系统包括参数监控、网络设置、工作模式设置以及历史记录等功能，网络设置用于设置网络模块的连接方式，可以与工业互联网云平台服务器连接，供远程客户端访问控制系统并进行操作，也可以将网络模块与其它高压注入机组网，以机组模式协同工作。还提供了该智能互联式撬装酸液高压注入设备的控制方法。

技术领域

本发明涉及撬装设备领域，特别是一种智能互联式撬装酸液高压注入设备及控制方法。

背景技术

撬装注入设备是将管道、设备、机泵、控制柜、电气仪表等按照一定工艺流程连接成为一个整体，将整体通过焊接、螺栓连接等方法固定在角钢或工字钢制成的底盘上或其他结构体上，也就是撬座上，其阀门、泵等设备已经安装完成为一个整体式集合，与系统上其他设备连接时，无需再在中间安装阀门、仪表等设备。只需用管线联通即可直接就能应用的机电一体化设备。撬装设备的生产、组装都在工厂内完成，现场安装工作量小，只需要完成接口管道及外部电气的连接即可工作，功能组件集成于一个整体底座，方便整体迁移，占地少，一定程度上解决了施工现场的技术难题。

撬装设备在油气开采行业中得到广泛的应用。撬装酸液高压注入设备可以将酸化介质增压后通过高压排出管注入油井下实施酸化压裂作业。

由于高压酸注入时的工作压力高，如果操作人员频繁查看设备自身的仪表指示，存在一定的现场作业安全隐患，为减少人员在设备高压运行附近操作时的危险，应尽量实现远处显示与控制。如果采用延长电缆连接现场仪表的方式，由于现场工作环境复杂，易造成电缆损坏以及连接不牢的情形，并且人员控制所在位置受电缆限制，对作业的正常进行和安全生产带来额外的安全隐患。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种智能互联式撬装酸液高压注入设备，包括：

柴油发电机、高压泵、变频电动机、机械变速箱、联轴器、电路系统、吸入系统、排出注入管汇、仪表和控制系统，以及安装上述组件的撬装房体；

其中，所述变频电动机通过变频器调节电动机转速，通过机械变速箱与高压泵连接给高压泵提供动力，所述吸入系统和所述排出系统分别与所述压裂泵的两侧连接，所述变频电动机和机械变速箱、机械变速箱和高压泵分别采用一个标准联轴器连接，联轴器装有可拆卸的护罩，所述电路系统通过预留插接件接口外接380V电源用于电动机起动、停机、调速及工作照明，并完成撬装内组件间的电气连接；

所述仪表包括泵排出压力、吸入系统压力、排出口压力检测仪表，以及其它环境监测及安全保护仪表，控制系统包括PLC系统、现场操作面板和网络模块，现场操作面板包括电源总开关、照明灯开关；

控制系统包括数据采集单元、逻辑控制单元、网络传输单元、工作模式切换单元以及工业互联网云平台监控模块；其中，所述数据采集单元包括多个连接到PLC系统的传感器及二次仪表；所述工业互联网云平台监控模块负责对连接到PLC系统的所述传感器及设备的运行状态进行监控；所述网络传输单元用于设置网络模块的连接方式，服务器地址及端口编号；所述网络传输单元与工业互联网云平台服务器连接，供远程客户端访问控制系统并进行操作，并且将网络模块与其它高压注入机组网，以机组协同模式工作；所述网络传输单元具有工作模式设置模块，所述工作模式设置模块包括压力模式和流量模式，分别根据设定的输出的压力值和流量值进行电动机转速的变频调节，网络设置模块在机组协同模式时工作模式根据主控调度进行配置。