CN110513362B - 除砂器自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种除砂器自动控制系统，控制连接除砂器；它包括上位机控制系统、动力单元、阀门控制柜；所述上位机控制系统由远程监控操作，所述上位机控制系统分别连接动力单元、阀门控制柜，动力单元通过液压软管滚筒与阀门控制柜连接，阀门控制柜控制连接除砂器；所述上位机控制系统收集受阀门控制柜的相关数据,并以此为依据控制动力单元运行，动力单元为阀门控制柜提供动力，阀门控制柜控制除砂器工作。解决了现有技术自动控制程度不高、广泛适应性差等问题，满足了油气田开发生产的要求。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井设备技术领域，具体涉及一种除砂器自动控制系统。
背景技术
随着天然气田的开采不断深入，天然气井出砂问题日趋严重，出砂是普遍现象，对地面集输及处理系统造成了很大危害，引起下游管线及设备的腐蚀和堵塞，在井口安装除砂器，有效去除油气中的沙砾，可保证下游地面设备的正常运行，目前使用较多的除砂器控制系统，功能单一，可靠性较差，不能实现有效的自动控制和监测，且使用环境对气源和电源等配套设备要求较高，适应性有一定局限性，因此特别需要一种除砂器自动控制系统，来解决现有技术存在的问题。
传统控制分两种，最早是手动开启关闭。先进一点的是液压直接控制的。液压直接控制的，由于换向阀距离阀门执行器的距离远，因此动作执行慢。设备上不带阀位置反馈，不能清楚知道，阀的动作执行是否到位。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种除砂器自动控制系统，本发明砂器自动控制系统解决了现有技术自动控制程度不高、适应性差等问题。
本发明的技术方案：
一种除砂器自动控制系统，控制连接除砂器；它包括上位机控制系统、动力单元、阀门控制柜；所述上位机控制系统由远程监控操作，所述上位机控制系统分别连接动力单元、阀门控制柜，动力单元通过液压软管滚筒与阀门控制柜连接，阀门控制柜控制连接除砂器；所述上位机控制系收集受阀门控制柜相关数据,并以此为依据控制动力单元运行，动力单元为阀门控制柜提供动力，阀门控制柜控制除砂器工作。
设备用于施工现场，优选便携式工控机(类似笔记本)作为远程监控，设备有软件操作界面，界面包含系统流程图、参数设置，阀位状态监测、压力监测。
进一步的，所述上位机控制系统包括主控站、主控制柜、仪表信号柜，所述主控站分别通过通讯电缆连接主控制柜、仪表信号柜，主控制柜通过通讯电缆连接动力单元，仪表信号柜通过通讯电缆连接阀门控制柜；所述主控制柜、仪表信号柜分别接受主控站发出的指令，并将收集的信号上传到主控站。
进一步的，
所述动力单元包括依次通过液压管线串联连接的油箱、气动液压泵、安全阀、压力表、压力变送器、流量调节及过滤系统；压力变送器、流量调节及过滤系统分别与主控制柜连接，并通过主控制柜将压力及清洁度信号上传到主控站，由主控站进行监测；便于及时进行液压油的更换，提高设备使用寿命。泵出口压力可调，输出压力0～15000Psi；气动液压泵、安全阀分别与主控制柜连接，主控制柜接受主控站发出的指令，控制气动液压泵、安全阀开关。
所述阀门控制柜包括十四路液压操作单元，液压操作单元分别连接动力油嘴与十三个平板阀，并动通过力油嘴与十三个平板阀连接除砂器；所有液压操作单元均由电磁阀、手动换向阀、压力变送器通过液压管线连接构成。
所述液压软管滚筒包括供油液压软管滚筒和回油液压软管滚筒。
流量调节及过滤系统通过液压管线连接供油液压软管滚筒输入端，油箱、安全阀通过回油管线并联连接并连接回油液压软管滚筒输出端；所有电磁阀、手动换向阀、动力油嘴、平板阀的出口通过回油管线并联连接并连接回油液压软管滚筒输入端，所有电磁阀、手动换向阀的进口通过液压管线并联连接并连接供油液压软管滚筒输出端。
进一步的，与动力油嘴连接的一路液压操作单元为第一液压操作单元，其电磁阀、手动换向阀、压力变送器分别为第一电磁阀、第一手动换向阀、第一压力变送器，第一手动换向阀与第一电磁阀通过液压管线并联连接，再与第一压力变送器通过液压管线串联连接，第一压力变送器的输入端分别与第一手动换向阀和第一电磁阀的输出端通过通讯电缆连接。
进一步的，所有动力油嘴、平板阀中均配置有位移传感器，位移传感器分别与仪表信号柜连接，并通过其将位移传感器信息上传到主控站；来显示阀门的开启状态。
本发明的有益效果是：
1、采用的电气自动控制方式，动作执行较原来的更迅速，且自带阀位置反馈，可以直接查看阀位的开启或关闭状态。
2、集成式控制，操作执行更方便。
附图说明
图1：本发明除砂器自动控制系统原理图。
图1、上位机控制系统；1-1、主控站；1-2、主控制柜；1-3、仪表信号柜；2、动力单元；2-1、油箱；2-2、气动液压泵；2-3、安全阀；2-4、压力表；2-5、动力单元的压力变送器；3、阀门控制柜；3-1、液压操作单元；3-1-2手动换向阀；3-1-1、电磁阀；3-1-1、液压操作单元的压力变送器；4、动力油嘴；5、平板阀一；6、液压软管滚筒；6-1、供油液压软管滚筒；6-2、回油液压软管滚筒。
具体实施方式
如图所示，一种除砂器自动控制系统，控制连接除砂器；它包括上位机控制系统1、动力单元2、阀门控制柜3；所述上位机控制系统1由远程监控操作，所述上位机控制系统1包括主控站1-1、控制柜1-2、仪表信号柜1-3，所述主控站1-1分别通过通讯电缆连接主控制柜1-2、仪表信号柜1-3，所述动力单元2包括依次通过液压管线串联连接的油箱2-1、气动液压泵2-2、安全阀2-3、压力表2-4、压力变送器2-5、流量调节及过滤系统2-6；压力变送器2-5、流量调节及过滤系统2-6分别与主控制柜1-2连接，并通过主控制柜1-2将压力及清洁度信号上传到主控站1-1，由主控站1-1进行监测；气动液压泵2-2、安全阀2-3分别与主控制柜1-2连接，主控制柜1-2接受主控站1-1发出的指令，控制气动液压泵2-2、安全阀2-1开关，为阀门控制柜3提供动力；所述阀门控制柜3包括十四路液压操作单元3-1，液压操作单元3-1分别连接动力油嘴4与十三个平板阀5，并动通过力油嘴4与十三个平板阀5连接除砂器；所有液压操作单元3-1均由电磁阀3-1-1、手动换向阀3-1-2、压力变送器3-1-3通过液压管线连接构成；液压软管滚筒6包括供油液压软管滚筒6-1和回油液压软管滚筒6-2；流量调节及过滤系统2-6通过液压管线连接供油液压软管滚筒6-1输入端，油箱2-1、安全阀2-3通过回油管线并联连接并连接回油液压软管滚筒6-2输出端；所有电磁阀3-1-1、手动换向阀3-1-2、动力油嘴4、平板阀5的出口通过回油管线并联连接并连接回油液压软管滚筒6-2输入端，所有电磁阀3-1-1、手动换向阀3-1-2的进口通过液压管线并联连接并连接供油液压软管滚筒6-1输出端；与动力油嘴4连接的一路液压操作单元3-1为第一液压操作单元，其电磁阀3-1-1、手动换向阀3-1-2、压力变送器3-1-3分别为第一电磁阀、第一手动换向阀、第一压力变送器，第一手动换向阀与第一电磁阀通过液压管线并联连接，再与第一压力变送器通过液压管线串联连接，第一压力变送器的输入端分别与第一手动换向阀和第一电磁阀的输出端通过通讯电缆连接；所有动力油嘴4、平板阀5中均配置有位移传感器，位移传感器分别与仪表信号柜1-3连接，并通过其将位移传感器信息上传到主控站1-1；来显示阀门的开启状态。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种除砂器自动控制系统，控制连接除砂器；其特征在于，它包括上位机控制系统、动力单元、阀门控制柜；所述上位机控制系统由远程监控操作，所述上位机控制系统分别连接动力单元、阀门控制柜，动力单元通过液压软管滚筒与阀门控制柜连接，阀门控制柜控制连接除砂器；所述上位机控制系统收集受阀门控制柜的相关数据,并以此为依据控制动力单元运行，动力单元为阀门控制柜提供动力，阀门控制柜控制除砂器工作；
所述上位机控制系统包括主控站、主控制柜、仪表信号柜，所述主控站分别通过通讯电缆连接主控制柜、仪表信号柜，主控制柜通过通讯电缆连接动力单元，仪表信号柜通过通讯电缆连接阀门控制柜；所述主控制柜、仪表信号柜分别接受主控站发出的指令，并将收集的信号上传到主控站；
所述动力单元包括依次通过液压管线串联连接的油箱、气动液压泵、安全阀、压力表、压力变送器、流量调节及过滤系统；压力变送器、流量调节及过滤系统分别与主控制柜连接，并通过主控制柜将压力及清洁度信号上传到主控站，由主控站进行监测；气动液压泵、安全阀分别与主控制柜连接，主控制柜接受主控站发出的指令，控制气动液压泵、安全阀开关；
所述阀门控制柜包括十四路液压操作单元，液压操作单元分别连接动力油嘴与十三个平板阀，并通过动力油嘴与十三个平板阀连接除砂器；所有液压操作单元均由电磁阀、手动换向阀、压力变送器通过液压管线连接构成；
所述液压软管滚筒包括供油液压软管滚筒和回油液压软管滚筒；
流量调节及过滤系统通过液压管线连接供油液压软管滚筒输入端，油箱、安全阀通过回油管线并联连接并连接回油液压软管滚筒输出端；所有电磁阀、手动换向阀、动力油嘴、平板阀的出口通过回油管线并联连接并连接回油液压软管滚筒输入端，所有电磁阀、手动换向阀的进口通过液压管线并联连接并连接供油液压软管滚筒输出端。
2.根据权利要求1所述的一种除砂器自动控制系统，其特征在于，与动力油嘴连接的一路液压操作单元为第一液压操作单元，其电磁阀、手动换向阀、压力变送器分别为第一电磁阀、第一手动换向阀、第一压力变送器，第一手动换向阀与第一电磁阀通过液压管线并联连接，再与第一压力变送器通过液压管线串联连接，第一压力变送器的输入端分别与第一手动换向阀和第一电磁阀的输出端通过通讯电缆连接。
3.根据权利要求1所述的一种除砂器自动控制系统，其特征在于，所有动力油嘴、平板阀中均配置有位移传感器，位移传感器分别与仪表信号柜连接，并通过其将位移传感器信息上传到主控站。
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