CN114016981A - 一种风光电动力智能泡排一体化注消装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天然气开采设备技术领域，公开了一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，包括注消系统、控制系统和风光互补供电系统；注消系统包括起泡加注组件和消泡加注组件，起泡加注组件用于向采气井加注起泡剂，消泡加注组件用于向生产管线加注消泡剂；控制系统包括信号连接的远程监控器和可编程序控制器；可编程序控制器用于采集/控制注消系统运行参数，远程监控器用于远程接收控制指令并传输给可编程序控制器；风光互补供电系统与注消系统、控制系统电连接。本发明解决了现有天然气井排水采气工艺中其采用的注消装置自动化程度低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及天然气开采设备技术领域，具体是指一种风光电动力智能泡排一体化注消装置。
背景技术
在天然气开采技术领域，其排水采气工艺实施中，配套的消泡工艺一般采用集气站集中消泡、井口平衡罐消泡的方式，对那些尚未全面开展泡排工艺的区块，消泡工艺存在配套设备较多、流程改造较复杂、自动化程度低的问题。
因此，在加注起泡剂施工方面，现有技术方案包括：
1、一种天然气气井井口消泡自动加注撬(公开(公告)号：CN207554026U)，该发明公开了一种天然气气井井口消泡自动加注撬，涉及泡沫排水采气工艺技术领域，其包括：液罐、离心转液泵、注醇泵、控制柜、撬装底座、高压管线、回水管路、进水管路和集装箱体。采用该发明，能有效提高泡沫排水采气工艺配套消泡工艺的自动化程度及安全性，但是其设备大，成本高，无自控远控。
2、一种气井排水、采气综合管理系统(公开(公告)号CN109190844A)，该发明公开了一种气井排水、采气综合管理系统，包括数据采集与传输模块；数据库管理模块；诊断与辅助决策模块；工程设计模块；数据采集与传输模块等。但是其系统复杂大而全，针对性不强，成本高。
由于各气田条件不同，采用的工艺不同，随着人工智能及物联网技术的发展，加药工艺的智能化改造是发展的趋势。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，解决了现有天然气井排水采气工艺中其采用的注消装置自动化程度低的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，包括注消系统、控制系统和风光互补供电系统；注消系统包括起泡加注组件和消泡加注组件，起泡加注组件用于向采气井加注起泡剂，消泡加注组件用于向生产管线加注消泡剂；控制系统包括信号连接的远程监控器和可编程序控制器；可编程序控制器用于采集/控制注消系统运行参数，远程监控器用于远程接收控制指令并传输给可编程序控制器；风光互补供电系统与注消系统、控制系统电连接。
进一步的，风光互补供电系统包括发电组件、蓄电池组和电源控制器；发电组件包括太阳能发电设备和风力发电设备，蓄电池组用于存储发电组件产生的电能，电源控制器用于控制蓄电池组的电能分配。
进一步的，起泡加注组件包括起泡剂加注口、起泡剂罐和起泡剂加注泵；起泡剂加注口设置在采气树套管压力表接口处供起泡剂注入采气井内；起泡剂罐内存储有起泡剂；起泡剂加注泵其进口通过低压管线与起泡剂罐连接，起泡剂加注泵出口通过高压管线与起泡剂加注口连接。
进一步的，消泡加注组件包括消泡剂加注口、消泡剂罐和消泡剂加注泵；消泡剂加注口设置在采气树油管压力表接口处供消泡剂注入生产管线；消泡剂罐内存储有消泡剂；消泡剂加注泵其进口通过低压管线与消泡剂罐连接，消泡剂加注泵出口通过高压管线与消泡剂加注口连接。
进一步的，注消系统的驱动机构为直流电机；控制系统还包括电机控制器，电机控制器用于控制直流电机运行，电机控制器与可编程序控制器信号连接。
进一步的，注消系统整体安装于撬装式保温房之内；供电系统整体安装于撬装保温房之外。
进一步的，还包括监控系统，监控系统包括报警器组件和泡沫检测器；报警器组件包括温度报警器、可燃气体报警器、液位报警器、压力报警器；温度报警器、可燃气体报警器安装于撬装式保温房内壁，液位报警器、压力报警器安装于注消系统上用于监测注消系统运行参数；泡沫检测器安装于采气井气嘴套内用于检测采气井出泡时间及出泡量。
进一步的，撬装式保温房上开设有门窗结构。
进一步的，门窗结构包括双开门和撑开式窗。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明其供电系统采用风光互补供电系统，有效的利用了风能、太阳能这些可再生能源，具有节约成本，绿色无污染的优点。
2、本发明通过控制系统监测注消系统运行数据，通过可编程序控制器自动测调或调控加注排量、档位及启停泵周期。连续监测生产管线出泡量，根据消泡剂性能及加注要求，当出泡达到一定量时，自动调节分档排量及注入、终止药剂加入，实现数据远传，也可人工远程调设。
3、本发明能同时对气井进行注泡、消泡间歇或连续泡排作业。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为风光电动力智能泡排一体化注消装置结构示意图。
其中，1风力发电设备，2太阳能发电设备，3泡沫检测器，4采气树，5生产管线，6消泡剂加注口，7起泡剂加注口，8起泡剂罐，9直流电机，10起泡剂加注泵，11消泡剂加注泵，12消泡剂罐，13电机控制器，14可编程序控制器，15远程监控器，16蓄电池组，17电源控制器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图1是本申请一些实施例所示的风光电动力智能泡排一体化注消装置的结构示意图，以下将结合图1对本申请所涉及的风光电动力智能泡排一体化注消装置进行介绍。需要注意的是，图1仅作为示例，并不对风光电动力智能泡排一体化注消装置的具体形状和结构形成限定。
参阅图1，在一些实施例中，一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，包括注消系统、控制系统和风光互补供电系统；注消系统包括起泡加注组件和消泡加注组件，起泡加注组件用于向采气井加注起泡剂，消泡加注组件用于向生产管线5加注消泡剂；控制系统包括信号连接的远程监控器15和可编程序控制器14；可编程序控制器14用于采集/控制注消系统运行参数，远程监控器15用于远程接收控制指令并传输给可编程序控制器14；风光互补供电系统与注消系统、控制系统电连接。
其中，风光互补供电系统通过风能、太阳能发电为整套注消装置提供电能，控制系统通过采集到的数据参数，智能化地控制注消系统的运行，自动控制起泡加注组件用于向采气井加注起泡剂和消泡加注组件用于向生产管线5加注消泡剂。
具体的，远程监控器15其通过无线信号(无线通信方式可采用4G网络或A11网络)与移动终端或中控室远程通信连接，以使操作人员可远程监测并调整注消装置的运行参数。
在一些实施例中，风光互补供电系统包括发电组件、蓄电池组16和电源控制器17；发电组件包括太阳能发电设备2和风力发电设备1，蓄电池组16用于存储发电组件产生的电能，电源控制器17用于控制蓄电池组16的电能分配。
其中，通过风能和太阳能组合发电，利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比。
具体的，蓄电池组16和电源控制器17安装在同一供电箱内。
具体的，风力发电设备1、太阳能发电设备2和蓄电池组16为防爆设备。
在一些实施例中，起泡加注组件包括起泡剂加注口7、起泡剂罐8和起泡剂加注泵10；起泡剂加注口7设置在采气树4套管压力表接口处供起泡剂注入采气井内；起泡剂罐8内存储有起泡剂；起泡剂加注泵10其进口通过低压管线与起泡剂罐8连接，起泡剂加注泵10出口通过高压管线与起泡剂加注口7连接。
其中，起泡加注组件其通过起泡剂罐8配置起泡剂，再通过起泡剂加注泵10将起泡剂经起泡剂加注口7注入采气井内。
具体的，起泡剂罐8为不锈钢液罐。
进一步的，消泡加注组件包括消泡剂加注口6、消泡剂罐12和消泡剂加注泵11；消泡剂加注口6设置在采气树4油管压力表接口处供消泡剂注入生产管线5；消泡剂罐12内存储有消泡剂；消泡剂加注泵11其进口通过低压管线与消泡剂罐12连接，消泡剂加注泵11出口通过高压管线与消泡剂加注口6连接。
其中，起泡加注组件其通过消泡剂罐12配置消泡剂，再通过消泡剂加注泵11将消泡剂经消泡剂加注口6注入采气井内。
具体的，消泡剂罐12为不锈钢液罐。
在一些实施例中，注消系统的驱动机构为直流电机9；控制系统还包括电机控制器13，电机控制器13用于控制直流电机9运行，电机控制器13与可编程序控制器14信号连接。
其中，电机控制器13的作用在于对直流电机9的启停、转速、方向、位移进行控制，以此来控制起泡剂(或消泡剂)的注入量。
具体的，直流电机9通过动力电线与电机控制器13输出端子连接，通过动力线与风光互补供电系统的电源控制器17输出端子连接；接受可编程序控制器14指令对起泡剂加注泵10(或消泡剂加注泵11)的直流电机9进行启动、停止及转速控制。
具体的，用于起泡剂(或消泡剂)加注的高压管线上安装有四通，通过四通安装有压力表、单向阀和放气阀。
在一些实施例中，注消系统整体安装于撬装式保温房之内；供电系统整体安装于撬装保温房之外。
其中，注消装置整套部件均安装在撬装式保温房上，可方便整套设备的安装与迁移，且整体设备结构紧凑，比之传统安装结构，能够减少其占地面积。
优选的，撬装式保温房上开设有门窗结构。门窗结构可方便通风换气和人员进入检修维护。
具体的，门窗结构包括双开门和撑开式窗。
在一些实施例中，还包括监控系统，监控系统包括报警器组件和泡沫检测器3；报警器组件包括温度报警器、可燃气体报警器、液位报警器、压力报警器；温度报警器、可燃气体报警器安装于撬装式保温房内壁，液位报警器、压力报警器安装于注消系统上用于监测注消系统运行参数；泡沫检测器3安装于采气井气嘴套内用于检测采气井出泡时间及出泡量。
具体的，温度报警器和可燃气体报警器其通过信号线与可编程序控制器14输入端子连接用于检测撬装式保温房内温度、气体泄漏情况并反馈至可编程序控制器14。
具体的，液位报警器采用非接触式液位检测器，其安装在起泡剂罐8(或消泡剂罐12)外壁，并通过信号线与可编程序控制器14输入端子连接，用于检测起泡剂罐8(或消泡剂罐12)内液位，当罐内液位低出现报警提示时，需及时补充起泡剂(或消泡剂)，当罐内液位超低出现报警提示时，需及时停泵。
具体的，压力报警器安装在起泡剂加注泵10(或消泡剂加注泵11)的出口管线上，并通过信号线与可编程序控制器14输入端子连接，用于监测起泡剂加注泵10(或消泡剂加注泵11)运行压力，当出现压力异常情况自动停泵并报警。
具体的，泡沫检测器3安装在采气井口气嘴套内，通过信号线与可编程序控制器14输入端子连接，用于监测气井出泡时间及出泡量，并通过可编程序控制器14及直流电机9控制器13控制起泡剂加注泵10(或消泡剂加注泵11)启停及排量。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于，包括：
注消系统，所述注消系统包括起泡加注组件和消泡加注组件；所述起泡加注组件用于向采气井加注起泡剂，所述消泡加注组件用于向生产管线加注消泡剂；
控制系统，所述控制系统包括信号连接的远程监控器和可编程序控制器；所述可编程序控制器用于采集/控制所述注消系统运行参数，所述远程监控器用于远程接收控制指令并传输给所述可编程序控制器；
风光互补供电系统，所述风光互补供电系统与所述注消系统、所述控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于，所述风光互补供电系统包括：
发电组件，所述发电组件包括太阳能发电设备和风力发电设备；
蓄电池组，所述蓄电池组用于存储所述发电组件产生的电能；
电源控制器，所述电源控制器用于控制所述蓄电池组的电能分配。
3.根据权利要求1所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于，所述起泡加注组件包括：
起泡剂加注口，所述起泡剂加注口设置在采气树套管压力表接口处供起泡剂注入采气井内；
起泡剂罐，所述起泡剂罐内存储有起泡剂；
起泡剂加注泵，所述起泡剂加注泵其进口通过低压管线与起泡剂罐连接，所述起泡剂加注泵出口通过高压管线与所述起泡剂加注口连接。
4.根据权利要求1所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于，所述消泡加注组件包括：
消泡剂加注口，所述消泡剂加注口设置在采气树油管压力表接口处供消泡剂注入生产管线；
消泡剂罐，所述消泡剂罐内存储有消泡剂；
消泡剂加注泵，所述消泡剂加注泵其进口通过低压管线与消泡剂罐连接，所述消泡剂加注泵出口通过高压管线与所述消泡剂加注口连接。
5.根据权利要求1所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于：
所述注消系统的驱动机构为直流电机；
所述控制系统还包括电机控制器，所述电机控制器用于控制所述直流电机运行，所述电机控制器与所述可编程序控制器信号连接。
6.根据权利要求1所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于：
所述注消系统整体安装于撬装式保温房之内；
所述供电系统整体安装于撬装保温房之外。
7.根据权利要求6所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于，还包括监控系统，所述监控系统包括：
报警器组件，所述报警器组件包括温度报警器、可燃气体报警器、液位报警器、压力报警器；所述温度报警器、所述可燃气体报警器安装于所述撬装式保温房内壁，所述液位报警器、所述压力报警器安装于所述注消系统上用于监测所述注消系统运行参数；
泡沫检测器，所述泡沫检测器安装于采气井气嘴套内用于检测采气井出泡时间及出泡量。
8.根据权利要求6所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于：
所述撬装式保温房上开设有门窗结构。
9.根据权利要求8所述的一种风光电动力智能泡排一体化注消装置，其特征在于：
所述门窗结构包括双开门和撑开式窗。
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