CN206571477U - 自动调节式井下节流器控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动调节式井下节流器控制装置，包括井下探测器和井上监控仪，井下探测器采用分体式模块结构分段安装于节流器内部，包括控制主板，控制主板分别与直线推动机构、压力传感器、温度传感器连接，直线推动机构活塞杆前端的锥形头直接对正节流器的节流嘴轴心孔；井上监控仪安装于地面控制室，井上监控仪包括处理器，处理器与电源、显示器、输入输出模块分别连接，处理器还通过测井电缆与控制主板连接。本实用新型的装置，利用井上监控仪发送节流调节命令，控制井下探测器动作，实现节流嘴开度自动调节。

Description

自动调节式井下节流器控制装置

技术领域

本实用新型属于井下工具技术领域，涉及一种自动调节式井下节流器控制装置。

背景技术

在石油天然气的气井生产过程中，采用节流器进行井下节流、降压，同时利用地热加热节流器下游的气体温度，避免生成水合物堵塞节流嘴。随着采气的不断进行，气流量逐渐减少，水分逐渐增加，节流嘴固定的节流器已不能满足此时的生产需要。

要解决此种问题，传统手段为将井下节流器打捞回井上，重新选择节流嘴小的节流器代替前一种节流器进行井下节流生产。但是，此时生产过程被打断，同时打捞节流器和重新下放、座封节流器带来的作业风险大大增加，成本颇为昂贵。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动调节式井下节流器控制装置，解决了现有技术中调节井下节流嘴，需要停产作业；同时打捞节流器和重新下放、座封节流器带来的作业风险大大增加，成本颇为昂贵的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种自动调节式井下节流器控制装置，包括井下探测器和井上监控仪两部分，井下探测器采用分体式模块结构分段安装于节流器内部，包括控制主板，控制主板分别与直线推动机构、压力传感器、温度传感器连接，直线推动机构活塞杆前端的锥形头直接对正节流器的节流嘴轴心孔；井上监控仪安装于地面控制室，井上监控仪包括处理器，处理器与电源、显示器、输入输出模块分别连接，处理器还通过测井电缆与控制主板连接。

本实用新型的自动调节式井下节流器控制装置，其特征还在于：

所述的电源取自井场电源或者太阳能发电。

所述的测井电缆将供电与通讯合二为一，通讯方式为CAN总线形式。

本实用新型的有益效果是，在井下完成节流嘴的调节，以适应气井产量发生变化时不停产作业的要求，同时节约了重新投放节流器的成本，避免了多重打捞、投放节流器的风险。优点包括以下几方面：

1)不停产作业。当产气量改变时，通过井上监控仪输入调节参数控制井下探测器驱动直线推动机构动作，从而改变节流嘴开口大小。而无需停止生产，打捞节流器，更换节流嘴。

2)操作简单、可靠。利用井上监控仪的输入、输出界面轻松调节节流参数；采用技术成熟的现场总线进行井上、井下的数据通讯，其可靠性大大增加。

3)嵌入式系统设计。采用嵌入式处理器控制板实现节流器的整个控制逻辑，实现本体的功能、可靠性、成本、体积和功耗等的严格要求。

4)采用集成传感器技术。将普通的纯机械结构节流器发展成具有感温、感压的智能节流器。

5)适用范围广。整个电控系统，均采用耐受高压、高温的器件，可达到耐温120℃、耐压35Mpa的要求，适用于在中深井或高压气井内节流器的控制。

附图说明

图1是本实用新型装置的原理示意图；

图2是本实用新型装置中的井下探测器结构示意图；

图3是本实用新型装置中的执行机构示意图。

图中，1.控制主板、2.直线推动机构、3.压力传感器、4.温度传感器、5.电源、6.显示器、7.处理器、8.输入输出模块、9.测井电缆、10.节流器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2、图3，本实用新型的结构是，包括井下探测器和井上监控仪两部分，井下探测器采用分体式模块结构分段安装于节流器10的内部，包括控制主板1，控制主板1分别与直线推动机构2、压力传感器3、温度传感器4连接；井上监控仪安装于地面控制室，井上监控仪包括处理器7，处理器7与电源5、显示器6、输入输出模块8分别连接，处理器7还通过测井电缆9与控制主板1连接。

电源5取自井场电源或者太阳能发电，除了用于井上监控仪本体供电外，还负责为整个井下探测器提供电源。

测井电缆9将供电与通讯合二为一，能够同时传输电信号和通讯信号，电源和通讯信号集中在电缆中传输，通讯方式为CAN总线形式。

处理器7为井上监控仪的控制核心，其通讯接口可以采集测井电缆9上的数据，也可以采集井上数据，而控制接口与显示器6、输入输出模块8相连，可以输入变量、显示参数、输出和存储数据。

本实用新型的工作原理是，

如图1所示，井下探测器的控制主板1通过压力传感器3、温度传感器4采集节流器10上下游的压力信号及温度信号，经分析处理后，通过测井电缆9，上传信息到井上监控仪的处理器7；

处理器7采集到井上、井下信号，分析当前生产参数，计算出节流嘴调节参数，通过测井电缆9下达给井下探测器，控制主板1接收命令后，转化成直线推动机构2的执行命令，通过调节直线推动机构2的行程，改变节流嘴的开合位置，从而完成节流器10节流嘴的井下自动调节工作；

如图3所示，直线推动机构2活塞杆前端的锥形头直接对正节流器10的节流嘴轴心孔，通过改变直线推动机构2活塞杆的行程即可改变节流嘴有效流通面积。

本实用新型将现有的自动化技术集成到传统节流器中，使其满足在节流器的高温高压井下工作环境下，能够正常使用，同时实现节流嘴自动化。所述的节流器具有一个可调节节流嘴大小的结构，该结构通过电机调节丝杠进度，改变节流嘴有效直径，自动控制节流口径。节流嘴控制指令来自远程的井上。需要对节流器远程供电和通讯。在传统的纯机械结构的节流器的设计基础上增加了测井电缆的接线、安装设计。井下的工作环境为高温高压，且受限于井下安装空间，所有自动化元件均在满足工作环境要求的同时，集成设计在传统节流器的壳体内，并能满足功能的同时正常使用。

本实用新型的井下节流器控制装置，在气井生产过程中，当产气量改变时，用于解决井下节流器10节流嘴开度的调节问题。本控制装置利用井上监控仪发送节流调节命令，控制井下探测器动作，实现节流嘴开度自动调节。

Claims (3)

1.一种自动调节式井下节流器控制装置，其特征在于：包括井下探测器和井上监控仪两部分，

井下探测器采用分体式模块结构分段安装于节流器(10)内部，包括控制主板(1)，控制主板(1)分别与直线推动机构(2)、压力传感器(3)、温度传感器(4)连接，直线推动机构(2)活塞杆前端的锥形头直接对正节流器(10)的节流嘴轴心孔；

井上监控仪安装于地面控制室，井上监控仪包括处理器(7)，处理器(7)与电源(5)、显示器(6)、输入输出模块(8)分别连接，处理器(7)还通过测井电缆(9)与控制主板(1)连接。

2.根据权利要求1所述的自动调节式井下节流器控制装置，其特征在于：所述的电源(5)取自井场电源或者太阳能发电。

3.根据权利要求1所述的自动调节式井下节流器控制装置，其特征在于：所述的测井电缆(9)将供电与通讯合二为一，通讯方式为CAN总线形式。