CN107975353A - 一种煤层气井套压智能控制装置 - Google Patents

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陈斌
任龙锋
陈云涛
任海勇
张晰
王红林
郭盛强
何庆宏
王紫襄
盖志亮
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SHANXI LANYAN COALBED METHANE GROUP CO Ltd
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SHANXI LANYAN COALBED METHANE GROUP CO Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells

Abstract

本发明涉及煤层气排采技术领域，具体为解决单井并气操作由于人为控制难以连续、可靠的控制造成煤层伤害的一种智能套压控制装置，包括智能数字显示压力控制表、锥形阀、锥形阀执行器电机、行程开关、执行器支架、信号输出线和滑轨，同智能数字显示压力控制表连接的信号输出线与行程开关连接；锥形阀安装在井场出气管线上，滑轨安装在执行器支架中，锥形阀执行器电机固定在滑轨上，锥形阀旋进、旋出时，锥形阀执行器电机能随锥形阀在滑轨上移动，锥形阀执行器电机的输出端与锥形阀连接，行程开关与锥形阀执行器电机的输入端连接。根据压力变化连续可靠的控制锥形阀开度和旋进速度达到控制压力下降速度、控制压力最低值的目的。

Description

一种煤层气井套压智能控制装置
技术领域
本发明涉及煤层气排采技术领域，具体涉及一种煤层气井套压智能控制装置。
背景技术
煤层气井排采初期压力达到临界解吸压力后，单井压力上升很快、压力值较高，此时要进行并气至集气管线，往往出现人为控制不当，造成压力下降过快、压力值下降到过低值，对煤层气井的煤层造成严重伤害，造成煤层气井吐砂吐粉严重，直接影响单井后期产气量。煤层气井出现问题需要修井后，再次投入排采也要经历并气过程，不当的操作对煤层气井可能造成多次伤害，以致于单井产量越修越低。
据统计，在沁水区块煤层气前线年并气操作中，基本都是粗放式管理，甚至不管理，80%以上的单井由于并气操作不当造成后期产量较低，严重影响了产气效益。
发明内容
本发明为解决单井并气操作由于人为控制难以连续、可靠的控制造成煤层伤害的一种智能套压控制装置。
本发明采用如下技术方案：
一种煤层气井套压智能控制装置，包括智能数字显示压力控制表、锥形阀、锥形阀执行器电机、行程开关、执行器支架、信号输出线和滑轨，智能数字显示压力控制表安装于井场抽排管道的考克处，同智能数字显示压力控制表连接的信号输出线与行程开关连接；锥形阀安装在井场出气管线上，滑轨安装在执行器支架中，锥形阀执行器电机固定在滑轨上，锥形阀旋进、旋出时，锥形阀执行器电机能随锥形阀在滑轨上移动，锥形阀执行器电机的输出端与锥形阀连接，行程开关与锥形阀执行器电机的输入端连接。
锥形阀执行器电机的输出端安装有执行器力矩限制器，起到保护电机的作用。
所述锥形阀为DN65旋进式锥形阀。
本发明单井井口智能控压煤层保护装置在具体工作时，根据各区块单井压力不同设置不同的控制压力区间，调整好执行器控制锥形阀旋进角度等参数，观察压力变化后执行器运转情况正常后，人员方可离开。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
1、连续、可靠的控制单井套压在设置的压力区间内。
2、运转正常后无需人员管理，自动进行控制。
3、直接在现有井口基础上进行安装，方便快捷。
4、能够在人为控制、智能控制间自由切换，保证安全。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-智能数字显示压力控制表，2-锥形阀，3-锥形阀执行器电机，4-行程开关，5-执行器支架，6-执行器力矩限制器，7-信号输出线，8-滑轨，9-油嘴。
具体实施方式
结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图所示的煤层气井套压智能控制装置，包括智能数字显示压力控制表、锥形阀、锥形阀执行器电机、行程开关、执行器支架、执行器力矩限制器、信号输出线、滑轨，所述智能数字显示压力控制表安装在考克位置，与智能数字显示压力控制表连接的信号输出线与行程开关连接；所述行程开关得到智能数字显示压力控制表发送的正、逆信号后，行程开关将正、反转信号发送至锥形阀执行器电机，锥形阀执行器电机根据信号开始运作，锥形阀在锥形阀执行器电机带动下旋进、旋出，达到控制套压的目的。所述锥形阀安装在井场出气管线上；所述滑轨安装在执行器支架中。所述锥形阀执行器电机固定在滑轨上。所述执行器力矩限制器根据锥形阀旋进、旋出力矩的变化允许或禁止锥形阀执行器电机工作，达到保护锥形阀执行器电机的目的。
所述执行器支架下端固定在地面。
所述锥形阀为DN65旋进式锥形阀。
所述执行器力矩限制器安装在锥形阀执行器电机输出端，起到保护电机的作用。
所述锥形阀做保温处理。
所述智能数字显示压力控制表有自带的压力区间设置功能，并可以根据上下限输出正、逆信号。
所述行程开关可以根据智能数字显示压力控制表给出的正、逆信号输出正、反转信号。
执行器力矩限制器可以根据锥形阀旋进、旋出力矩的变化允许或禁止锥形阀执行器电机工作，达到保护锥形阀执行器电机的目的。
滑轨可以起到锥形阀旋进、旋出时确保锥形阀执行器电机跟随其进行移动。
施工前准备：准备智能数字显示压力控制表一个，DN65旋进式锥形阀一个，锥形阀执行器电机一个，行程开关一个，执行器支架一个，信号输出线两根，执行器力矩限制器，滑轨一个。
施工程序：
将单井传统压力表更换成智能数字显示压力控制表，并根据单井压力设置控制压力区间；更换锥形阀，并将锥形阀调整至目前单井压力控制范围内；安装执行器支架，下部固定在地面；将滑轨固定在执行器支架中，安装牢固；将锥形阀执行器电机固定在滑轨中，确保锥形阀执行器电机可以在滑轨上前后正常移动；将锥形阀执行器电机与锥形阀可靠连接，确保锥形阀旋进正反方向正确；连接信号输出线到行程开关，行程开关输出信号连接至锥形阀执行器电机。安装执行器力矩限制器到锥形阀执行器电机，确保起到保护作用。完成安装。
本发明煤层气井套压智能控制装置在具体工作时，根据各区块单井压力不同设置不同的控制压力区间，调整好执行器控制锥形阀旋进角度等参数，观察压力变化后执行器运转情况正常后，人员方可离开。
此种煤层气井套压智能控制装置，利用智能化控制，根据压力变化连续可靠的控制锥形阀开度和旋进速度达到控制压力下降速度、控制压力最低值的目的，从而达到保护煤层，单井后期产气量得以保证的作用。
本发明中未作特殊说明的元件或装置均为现有技术，本领域技术人员运用的是其常规原理和功能。

Claims (3)

1.一种煤层气井套压智能控制装置，其特征在于：包括智能数字显示压力控制表（1）、锥形阀（2）、锥形阀执行器电机（3）、行程开关（4）、执行器支架（5）、信号输出线（7）和滑轨（8），智能数字显示压力控制表（1）安装于井场抽排管道的考克处，同智能数字显示压力控制表（1）连接的信号输出线（7）与行程开关（4）连接；锥形阀（2）安装在井场出气管线上，滑轨（8）安装在执行器支架（5）中，锥形阀执行器电机（3）固定在滑轨（8）上，锥形阀执行器电机（3）的输出端与锥形阀（2）连接，锥形阀（2）旋进、旋出时，锥形阀执行器电机（3）能随锥形阀（2）在滑轨（8）上移动，所述行程开关（4）与锥形阀执行器电机（3）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的煤层气井套压智能控制装置，其特征在于：锥形阀执行器电机（3）的输出端安装有执行器力矩限制器（6）。
3.根据权利要求2所述的煤层气井套压智能控制装置，其特征在于：所述锥形阀（2）为DN65旋进式锥形阀。
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