[发明专利]就地增压节能型油田注水装置及其注水方法

权利要求书

1.一种就地增压节能型油田注水装置，其特征在于，包括：

第一管网，所述第一管网与注水站连接；

第二管网，所述第二管网通过第一控制阀与所述第一管网连接；

第三管网，所述第三管网通过第一水泵与所述第二管网连接，所述第一水泵的两侧设置有压差检测装置，且所述第三管网连通至注水井，其中，所述第一水泵由第一电机驱动；

储水罐，所述储水罐与所述第二管网之间连接有第二控制阀和第二水泵，所述储水罐与所述第三管网之间连接有第三控制阀，其中，所述第二水泵由第二电机驱动；

控制系统，所述控制系统与所述第一电机、所述第二电机、所述第一控制阀、所述第二控制阀及所述第三控制阀电性连接。

2.根据权利要求1所述的就地增压节能型油田注水装置，其特征在于：所述控制系统包括相互电性连接的启动电路、转速调节电路、保护电路和控制电路；

所述启动电路与所述第一电机电性连接；

所述转速调节电路与所述第一电机电性连接；

所述控制电路与所述第一电机、所述第二电机、所述第一控制阀、所述第二控制阀及所述第三控制阀电性连接。

3.根据权利要求2所述的就地增压节能型油田注水装置，其特征在于：所述启动电路包括第一接触器KM1和启动限流电阻FR；

所述第一电机的定子线圈与三相电网相连，其转子线圈与所述第一接触器KM1相连，所述第一接触器KM1与所述启动限流电阻FR的一端相连，所述启动限流电阻FR的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的就地增压节能型油田注水装置，其特征在于：所述转速调节电路包括第二接触器KM2、不可控整流器DR、电感Ls、功率开关管S、二极管D、储能电容C、逆变桥B和缓冲电感LD；

所述第二接触器KM2的一端与所述第一电机的转子线圈相连，所述第二接触器KM2的另一端与所述不可控整流器DR的输入端相连，所述不可控整流器DR的输出端高压侧与所述电感Ls相连，所述电感Ls与所述功率开关管S的源极相连，所述电感Ls与所述二极管D的阴极相连，所述二极管D的阳极与所述储能电容C的正极、所述逆变桥B的输入端高压侧相连，所述逆变桥B的输入端低压侧与所述缓冲电感LD的一端相连，所述不可控整流器DR的低压侧与所述功率开关管S的漏极相连，所述储能电容C的低压侧与所述不可控整流器DR的低压侧相连，所述不可控整流器DR的低压侧与所述缓冲电感LD的另一端相连。

5.根据权利要求4所述的就地增压节能型油田注水装置，其特征在于：所述保护电路包括第三接触器KM3和变压器T；

所述第三接触器KM3的一端与所述逆变桥B的输出端相连，所述第三接触器KM3的另一端与所述变压器T的低压侧相连，所述变压器T的高压侧与三相电网相接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的就地增压节能型油田注水装置，其特征在于：所述第一电机为绕线电机或双馈电机。

7.一种就地增压节能型油田注水装置的注水方法，应用于权利要求1-6任一项所述的就地增压节能型油田注水装置中，其特征在于，包括：

当注水井所需压力大于第一水泵全速运行时的来水增压值时，控制系统控制第一水泵全速运行，关闭第二控制阀，根据注水井注水压力的实时要求，控制第三控制阀的开度来确保输入注水井的注水压力与期望压力一致；

当注水井所需压力小于第一水泵全速运行时的来水增压值时，控制系统控制关闭第三控制阀，并根据注水井注水压力的实时要求，调节第一电机转速，改变第一水泵运行速度来确保输入注水井的注水压力与期望压力一致；

当储水罐内气体部分压力未达到正常储压值且当注水井所需压力小于第一水泵全速运行时的来水增压值时，控制系统控制开通第二控制阀，并启动第二电机，使第二水泵投入工作，直至储水罐内气体部分压力达到正常储压值。