CN113833434A - 一种井口采气远程智能控制装置及方法 - Google Patents

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张克成
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Abstract

发明公开了一种井口采气远程智能控制装置及方法，涉及间歇开井技术领域，包括采气阀、电动执行器、智能控制器、电源装置、井口截断阀和三组信息采集组件，每组信息采集组件均包括流量计、温度变送器和压力变送器，第一组信息采集组件连接在采气阀前的管道上，第二组信息采集组件连接在采气阀后的管道上，然后经过第二组信息采集组件的管道与井口截断阀连接，第三组信息采集组件连接在井口截断阀后的管道上，电动执行器与采气阀连接，智能控制器与电动执行器和井口截断阀电性连接，电源装置为整个系统供电；发明可以实现远程开关井，井口开度可以智能调节，从而避免了开井员工人员不足，开井风险高，维护成本高的缺点。

Description

一种井口采气远程智能控制装置及方法
技术领域
发明涉及间歇开井技术领域，更具体的是涉及井口采气远程智能控制装置及方法技术领域。
背景技术
随着气田的规模开发，气井产能逐步下降，低产气井由于产量低不能完全满足生产的要求。而间歇开关井是一种依靠气井自身能量恢复而达到携液、复产的目的，研究表明，间歇开采也有助于提高气井采出程度，其已成为气井生产后期必不可少的稳产、增产措施。目前间歇方式主要为人工间歇，但对于致密气田，低产井、产水井井数较多，人工开关井工作量大，开井作业风险高，开井精度低，维护成本高，难以及时高效的开展间歇措施。并且，现有间歇作业方式，均只能进行全开全关，难以根据现场井况进行实时调控，从而更好的开展气井生产。
发明内容
发明的目的在于：为了解决上述技术问题，发明提供一种井口采气远程智能控制装置及方法。
发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种井口采气远程智能控制装置，包括采气阀、电动执行器、智能控制器、电源装置、井口截断阀和三组信息采集组件，每组信息采集组件均包括流量计、温度变送器和压力变送器，第一组信息采集组件连接在采气阀前的管道上，第二组信息采集组件连接在采气阀后的管道上，然后经过第二组信息采集组件的管道与井口截断阀连接，第三组信息采集组件连接在井口截断阀后的管道上，电动执行器与采气阀连接，智能控制器与电动执行器和井口截断阀电性连接，电源装置为整个系统供电。
进一步地，所述电动执行器为伺服电机，采气阀为采气套筒阀且具备阀位传感器。
进一步地，所述智能控制器为PLC控制，为便于后期功能扩展，应选择模块型PLC。
进一步地，所述电源装置为太阳能电源装置或风能电源装置中的至少一种。
一种间歇井井口采气远程智能控制方法，包括如下步骤：
步骤1、在智能控制器内预先设定能够开井的流程、温度、压力数据；
步骤2、采气阀前的第一组信息采集组件将检测到的流量、温度、压力数据传输到智能控制器，通过与事先设定好的数据对比，当到达开井要求数据时，打开电动截断阀，智能控制器将开井信号传输到电动执行器，电动执行器驱动采气阀阀芯运动，开启采气阀；
步骤3、采气阀后的第二组信息采集组件将检测到的阀后温度、流量、压力数据传输到智能控制器，智能控制器将数据与设定数据对比，若数据正常，持续采气阀和电动截断阀，若数据异常进入下一步；
步骤4、若数据异常，如压力急剧攀升，则在不关闭电控截断阀的情况下，减少采气阀的开度，若检测数据恢复正常则继续打开采气阀；
步骤5、持续开阀过程中，第二组信息采集组件将检测数据与预设值实时对比，若数据未达到预设值，则智能控制器继续向电动执行器传输开井信号，电动执行器持续驱动采气阀阀芯运动，直至达到设定参数后，智能控制器向电动执行器发送停止信号；
步骤6、若在持续打开采气阀的过程中，检测数据再次存在异常，且通过减小采气阀仍然不能使检测数据恢复正常，则关闭电控阶段阀，关闭采气套筒阀，对现场管线进行检测，对异常进行原因分析后，再次重新开井。
发明的有益效果如下：
1、本发明可以实现远程开关井，井口开度可以智能调节，从而避免了开井 员工人员不足，开井风险高，维护成本高的缺点。
2、本发明可以通过远程控制系统，对现场气井采气阀进行远程开关，避免了人工开关井，可以有效减少开井人员不足的弊端，人工开井风险隐患高的弊端。同时，开关井有电动执行机构执行，开度调节有系统程序拟定，避免了人为因素的影响，导致采气阀开度精度不够，不能有效的达到间歇生产的目的。
3、本发明具备自动开关井的功能，能够满足现有采气的所有生产制度，避免了员工需要上井进行开关作业，从而可以实现采气过程无人值守的目的。
4、本发明具有太阳能加风能供电装置，能够为偏远地区，尤其是一些难以铺设电源的地区或现场电源紧张的地区为该装置提供电源，从而避免了因电源不足的原因导致装置难以运行。
附图说明
图1是发明一种井口采气远程智能控制装置的结构示意图；
图2是一种井口采气远程智能控制装置的工作流程图；
附图标记：1-采气阀，2-流量计，3-温度变送器，4-压力变送器，5-井口截断阀，6-电源装置，7-电动执行器，8-智能控制器。
具体实施方式
为使发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的发明的范围，而是仅仅表示发明的选定实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种井口采气远程智能控制装置，包括采气阀 1、电动执行器7、智能控制器8、电源装置6、井口截断阀5和三组信息采集组件，每组信息采集组件均包括流量计2、温度变送器3和压力变送器4，第一组信息采集组件连接在采气阀1前的管道上，第二组信息采集组件连接在采气阀1后的管道上，然后经过第二组信息采集组件的管道与井口截断阀5连接，第三组信息采集组件连接在井口截断阀5后的管道上，电动执行器7与采气阀 1连接，智能控制器8与电动执行器7和井口截断阀5电性连接，电源装置6 为整个系统供电。
所述电动执行器7为伺服电机，采气阀1为采气套筒阀且具备阀位传感器。
所述智能控制器8为PLC控制，为便于后期功能扩展，应选择模块型PLC。
所述电源装置6为太阳能电源装置或风能电源装置中的至少一种。
本实施例可以通过远程控制系统，对现场气井采气阀进行远程开关，避免了人工开关井，可以有效减少开井人员不足的弊端，人工开井风险隐患高的弊端。同时，开关井有电动执行机构执行，开度调节有系统程序拟定，避免了人为因素的影响，导致采气阀开度精度不够，不能有效的达到间歇生产的目的
实施例2
如图1和2所示，一种间歇井井口采气远程智能控制方法，包括如下步骤：
步骤1、在智能控制器8内预先设定能够开井的流程、温度、压力数据；
步骤2、采气阀1前的第一组信息采集组件将检测到的流量、温度、压力数据传输到智能控制器8，通过与事先设定好的数据对比，当到达开井要求数据时，打开电动截断阀5，智能控制器8将开井信号传输到电动执行器7，电动执行器7驱动采气阀1阀芯运动，开启采气阀1；
步骤3、采气阀1后的第二组信息采集组件将检测到的阀后温度、流量、压力数据传输到智能控制器8，智能控制器8将数据与设定数据对比，若数据正常，持续采气阀1和电动截断阀5，若数据异常进入下一步；
步骤4、若数据异常，如压力急剧攀升，则在不关闭电控截断阀5的情况下，减少采气阀1的开度，若检测数据恢复正常则继续打开采气阀1；
步骤5、持续开阀过程中，第二组信息采集组件将检测数据与预设值实时对比，若数据未达到预设值，则智能控制器8继续向电动执行器7传输开井信号，电动执行器7持续驱动采气阀1阀芯运动，直至达到设定参数后，智能控制器8向电动执行器7发送停止信号；
步骤6、若在持续打开采气阀1的过程中，检测数据再次存在异常，且通过减小采气阀1仍然不能使检测数据恢复正常，则关闭电控阶段阀5，关闭采气套筒阀1，对现场管线进行检测，对异常进行原因分析后，再次重新开井。
定时开关井：事先将生产制度输入到智能控制器8，如开井10h，关井12h。当气井已开井10h后，此时智能控制器8将关井信号发送给井口电动截断阀5，井口电动截断阀5关闭，然后智能控制器8再讲关井信号发送给电动执行器7，电动执行器7驱动采气套筒阀1阀芯运动关闭阀门。当关井时间达到12h后，重复上述远程开关井步骤开井。

Claims (5)

1.一种井口采气远程智能控制装置，其特征在于，包括采气阀(1)、电动执行器(7)、智能控制器(8)、电源装置(6)、井口截断阀(5)和三组信息采集组件，每组信息采集组件均包括流量计(2)、温度变送器(3)和压力变送器(4)，第一组信息采集组件连接在采气阀(1)前的管道上，第二组信息采集组件连接在采气阀(1)后的管道上，然后经过第二组信息采集组件的管道与井口截断阀(5)连接，第三组信息采集组件连接在井口截断阀(5)后的管道上，电动执行器(7)与采气阀(1)连接，智能控制器(8)与电动执行器(7)和井口截断阀(5)电性连接，电源装置(6)为整个系统供电。
2.根据权利要求1所述的一种井口采气远程智能控制装置，其特征在于，所述电动执行器(7)为伺服电机，采气阀(1)为采气套筒阀且具备阀位传感器。
3.根据权利要求1所述的一种井口采气远程智能控制装置，其特征在于，所述智能控制器(8)为PLC控制。
4.根据权利要求1所述的一种井口采气远程智能控制装置，其特征在于，所述电源装置(6)为太阳能电源装置或风能电源装置中的至少一种。
5.一种间歇井井口采气远程智能控制方法，使用权利要求1中的一种井口采气远程智能控制装置，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、在智能控制器(8)内预先设定能够开井的流程、温度、压力数据；
步骤2、采气阀(1)前的第一组信息采集组件将检测到的流量、温度、压力数据传输到智能控制器(8)，通过与事先设定好的数据对比，当到达开井要求数据时，打开电动截断阀(5)，智能控制器(8)将开井信号传输到电动执行器(7)，电动执行器(7)驱动采气阀(1)阀芯运动，开启采气阀(1)；
步骤3、采气阀(1)后的第二组信息采集组件将检测到的阀后温度、流量、压力数据传输到智能控制器(8)，智能控制器(8)将数据与设定数据对比，若数据正常，持续采气阀(1)和电动截断阀(5)，若数据异常进入下一步；
步骤4、若数据异常，如压力急剧攀升，则在不关闭电控截断阀(5)的情况下，减少采气阀(1)的开度，若检测数据恢复正常则继续打开采气阀(1)；
步骤5、持续开阀过程中，第二组信息采集组件将检测数据与预设值实时对比，若数据未达到预设值，则智能控制器(8)继续向电动执行器(7)传输开井信号，电动执行器(7)持续驱动采气阀(1)阀芯运动，直至达到设定参数后，智能控制器(8)向电动执行器(7)发送停止信号；
步骤6、若在持续打开采气阀(1)的过程中，检测数据再次存在异常，且通过减小采气阀(1)仍然不能使检测数据恢复正常，则关闭电控阶段阀(5)，关闭采气套筒阀(1)，对现场管线进行检测，对异常进行原因分析后，再次重新开井。
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