CN208473846U - 环保修井系统自动化数据采集分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田自动化技术领域，意在提供一种测量精度高、持续补液且过滤方便的环保修井系统自动化数据采集分析系统；包括油管长度测量装置、PLC模块、上位机、自动灌液系统和集液管液面检测报警系统，油管长度测量装置与PLC模块电性连接，PLC模块与上位机通过网线连接，自动灌液系统与PLC模块电性连接，灌液罐外部还设有补液装置，该补液装置设计为弧形三通式，在进液管上设置滤网环，补液管上设置二号阻板，排渣管上设置一号阻板；该方案通过PLC模块控制油管测量及自动灌液系统，实现了自动化，从而消除了人为操作产生的录入错误，补液装置结构新颖，补液装置和滤网环一体设置，从而不用定期人力清理滤网环，提高了使用便捷性和生产效率。

Description

环保修井系统自动化数据采集分析系统

技术领域

本实用新型属于油田自动化技术领域，具体涉及一种环保修井系统自动化数据采集分析系统。

背景技术

目前，油田油气开采采用钻井地面至地下的开采方式，可以按是否需给井筒流体人工补充能量分为：自喷和人工举升，油气井在运行时有的不可避免的出现问题，因此需要人为进行油气井修复工作。

传统油田修井作业过程中，修井人员先将井内的抽油杆、油管提出，并将油管在地面上拜访整齐，人工逐一测量长度并进行记录，每提10根油管，需要向井筒内注入一定量的液体，以增加对下部油气的压力，防止井喷；此外在修井完成后，向井筒内下油管的过程中，还需要人工观察溢流情况，超过修井规范时徐采取安全措施或关井。

在上述传统修井作业过程中，基本为人工作业，存在劳动效率低，油管测量误差精确度差、人员记录易出错、井筒溢流量判断滞后等许多问题，故需开发一套在油田修井作业时自动补液且过滤方便的自动化数据采集系统。

实用新型内容

本实用新型的目的意在提供一种测量精度高、持续补液且过滤方便的环保修井系统自动化数据采集分析系统。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

环保修井系统自动化数据采集分析系统，包括油管长度测量装置、PLC模块、上位机、自动灌液系统和集液罐液面检测报警系统；所述油管长度测量装置与PLC模块电性连接，PLC模块与上位机通过网线连接，自动灌液系统与PLC模块电性连接，所述集液罐液面检测报警系统和自动灌液系统通过管道连通，集液罐液面检测报警系统分别与PLC模块和上位机电性连接；所述自动灌液系统包括灌液罐、设置于灌液罐上的一号液位计和灌液罐外部设置的灌液泵及驱动灌液泵的电机，所述电机与PLC模块电性连接，灌液泵通过抽液管与灌液罐和集液罐液面检测报警系统连通；所述自动灌液系统还包括呈弧形三通的补液装置，所述补液装置包括进液管、补液管和排渣管，进液管、补液管和排渣管连接处形成集液腔，所述补液管设置于灌液罐内，进液管和排渣管设置于灌液罐外部，所述进液管上设有滤网环，所述排渣管上还转动设置有一号阻板，所述补液管上还转动设置有二号阻板。

本实用新型的原理在于：修井作业时通过油管长度测量装置测量上提油管长度和管段数量信息，将该信息发送至PLC模块，PLC模块将油管长度及管段数量信号发送至上位机，并与上位机内接收的油管长度和数量信号向PLC控制模块发送控制命令，进而启动自动灌液系统，灌液罐另设有补液装置，在需要补液时，关闭一号阻板，打开二号阻板并通过滤网环进行补液。

本实用新型的有益效果在于：采用PLC模块代替传统人力记录上提油管长度及数量信息，消除了人为因素而产生的记录错误，提高了作业流程连续及安全性，一号液位计实施监控灌液罐内液位并上传PLC模块，灌液泵通过PLC控制驱动，充分发挥了PLC模块的自动化优势，实现液位变化超过限值时快速释放，提高了作业安全性，灌液罐外部补液装置设计精巧，可直接固定于弧形支座上，此外补液装置既可快速对灌液罐进行补液，又能在滤网环堵塞时通过排渣管快速排渣，补液装置和滤网环一体设置，从而不用定期人力清理滤网环，提高了使用便捷性和生产效率。

进一步，上述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，所述油管长度测量装置包括激光测距传感器及与其电连的自动测量触发开关，所述激光测距传感器和自动测量触发开关分别与PLC模块电性连接，激光测距传感器测量精度高，避免了人力测量导致的误差，自动测量触发开关一方面可控制激光测距传感器根据上提油管进行测距，另一方面可向PLC控制模块传输管段数信息。

进一步，上述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，所述灌液罐包括罐体、罐体上部一体设置的弧形支座和罐体顶部设置的罐盖，所述灌液罐上还设置有溢流管，所述罐体底部设有集水槽，弧形支座的设置可配合补液装置的固定，溢流管可防止灌液罐内液体补液过多时的液体通过补水装置外溢，集水槽可将灌液罐内溶液集中，从而方便灌液泵的抽液管安装。

进一步，上述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，所述补液装置固定设置于弧形支座上，这种固定方式相比传统螺栓固定更加稳固，也便于结构设计和制造。

进一步，上述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，所述灌液罐的集水槽底部还设有集液管，集液管上设置有控制阀，所述灌液罐外还设有连通集液的集水箱，所述排渣管和溢流管)均与所述集水箱连通，集液罐的设置可以定期对灌液罐内的液体进行更换，清除杂质，保证了灌液罐内液体的质量。

进一步，上述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，所述集液罐液面检测报警系统包括集液罐、集液罐内壁上设置的二号液位计和固定设置于集液罐外侧的报警器，所述二号液位计与PLC模块电性连接，所述报警器与上位机电性连接，二号液位计将集液罐内的液位信息传输至PLC模块，PLC模块将该信息传输至上位机储存，上位机又与报警器连接，从而实现了集液罐内液位液位超限时的自动报警。

附图说明

图1为本实用新型实施例环保修井系统自动化数据采集分析系统的原理图；

图2为本实用新型实施例自动灌液系统的剖视图；

图3为本实用新型实施例集液罐液面检测报告系统的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：油管长度测量装置1、PLC模块2、上位机3、集液罐液面检测报警系统4、自动罐液系统5、补液装置6、激光测距传感器11、自动测量触发开关12、集液罐40、二号液位计41、报警器42、灌液罐51、灌液泵52、一号液位计53、电机54、抽液管55、集液管56、控制阀57、溢流管58、集水箱59、进液管61、补液管62、排渣管63、集液腔64、滤网环65、一号阻板66、二号阻板67、罐体511、弧形支座512、罐盖513、集水槽514。

实施例基本如附图1、图2所示：

环保修井系统自动化数据采集分析系统，包括油管长度测量装置1、PLC模块2、上位机3、自动罐液系统5和集液罐液面检测报警系统4；油管长度测量装置1与PLC模块2电性连接，PLC模块2与上位机3通过网线连接，自动灌液系统5与PLC模块2电性连接，集液罐液面检测报警系统4和自动灌液系统5通过管道连通，集液罐液面检测报警系统4分别与PLC模块2和上位机3电性连接；自动灌液系统包括灌液罐51、设置于灌液罐51上的一号液位计53和灌液罐51外部设置的灌液泵52及驱动灌液泵52的电机54，电机54与PLC模块2电性连接，灌液泵52通过抽液管55与灌液罐51和集液罐液面检测报警系统4连通；自动灌液系统5还包括呈弧形三通的补液装置6，补液装置6包括进液管61、补液管62和排渣管63，进液管61、补液管62和排渣管63连接处形成集液腔64，补液管62设置于灌液罐51内，进液管61和排渣管63设置于灌液罐51外部，进液管61上设有滤网环65，排渣管63上还转动设置有一号阻板66，补液管62上还转动设置有二号阻板67。

该方案的技术原理在于：

在油田修井的作业过程中，利用油管测量装置对修井时从井筒内上提的抽油杆和油管进行测量和记录，并将记录的抽油杆和油管长度及管段数信息发送至PLC模块2，PLC模块2再将上述信号传输至上位机3，上位机3对该信息进行处理，并向PLC模块2发送控制命令，从而PLC模块2控制自动灌液系统5；自动灌液系统5的灌液罐51外部增设的补液装置6，其呈弧形三通结构，当需要补液时，在进液管61装置好滤网环65，转动补液管62上的二号阻板67使补液管62与集液腔64畅通，同时，转动排渣管63上的一号阻板66，使得排渣管63与集液腔64封闭，进而完成向灌液罐51中补充溶液；当需要对补液装置6内的过滤渣进行清理时，转动补液管62上的二号阻板67使补液管62与集液腔64封闭，转动排渣管63上的一号阻板66，使得排渣管63与集液腔64畅通，将滤网环65在进液管61中转动一定的角度，利用补充溶液对补液装置6进行清理，从而使得过滤渣从排渣管63排出，实现补液装置6过滤渣的清理。

进一步提高该系统效果：油管长度测量装置1包括激光测距传感器11及与其电连的自动测量触发开关12，激光测距传感器11和自动测量触发开关12分别与PLC模块2电性连接，激光测距传感器11测量精度高，避免了人力测量导致的误差，自动测量触发开关12一方面可控制激光测距传感器11根据上提油管进行测距，另一方面可向PLC控制模块传输管段数信息；灌液罐51包括罐体511、罐体511上部一体设置的弧形支座512和罐体511顶部设置的罐盖513，灌液罐51上还设置有溢流管58，罐体511底部设有集水槽514，弧形支座512的设置可配合补液装置6的固定，溢流管58可防止灌液罐51内液体补液过多时的液体通过补水装置外溢，集水槽514可将灌液罐51内溶液集中，从而方便灌液泵52的抽液管55安装；补液装置6固定设置于弧形支座512上，这种固定方式相比传统螺栓固定更加稳固，也便于结构设计和制造；灌液罐51的集水槽514底部还设有集液管56，集液罐40上设置有控制阀57，灌液罐51外还设有连通集液管56的集水箱59，排渣管63和溢流管58均与所述集水箱59连通，集液罐40的设置可以定期对灌液罐51内的液体进行更换，清除杂质，保证了灌液罐51内液体的质量；集液罐40液面检测报警系统4包括集液罐40、集液罐40内壁上设置的二号液位计41和固定设置于集液罐40外侧的报警器42，二号液位计41与PLC模块2电性连接，报警器42与上位机3电性连接，二号液位计41将集液罐40内的液位信息传输至PLC模块2，PLC模块2将该信息传输至上位机3储存，上位机3又与报警器42连接，从而实现了集液罐40内液位液位超限时的自动报警。

其中，激光测距传感器11采用ZDM工业用激光测距，PLC模块2采用西门子6ES7511-1CK00-0AB型，激光测距传感器11和PLC模块2通过以太网接通，从而将信息传输至PLC模块2，该信息在PLC模块2的CPU 1518-4PN/DP内处理，再通过中央处理器传输该信息至上位机3，PLC模块2和上位机3间通过以太网或网线进行点连接，而上位机3采用M396190型，该型号上位机3结构精巧，信息接收准确率高，在带4MByte工作存储器储存油管长度和管段数信息。

该实用新型油田采集信息方式新颖，PLC控制模块代替传统人力记录上提油管长度及数量信息，消除了人为因素而产生的记录错误，利用已实现的PLC油管计数功能，使得自动化系统替代人工灌液操作，提高了作业流程的连续性和工作效率，补液装置6和滤网环65一体设置，从而不用定期人力清理滤网环65，提高了使用便捷性和生产效率。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.环保修井系统自动化数据采集分析系统，其特征在于：包括油管长度测量装置(1)、PLC模块(2)、上位机(3)、自动灌液系统(5)和集液罐液面检测报警系统(4)；所述油管长度测量装置(1)与PLC模块(2)电性连接，PLC模块(2)与上位机(3)通过网线连接，自动灌液系统(5)与PLC模块(2)电性连接，所述集液罐液面检测报警系统(4)和自动灌液系统(5)通过管道连通，集液罐液面检测报警系统(4)分别与PLC模块(2)和上位机(3)电性连接；所述自动灌液系统(5)包括灌液罐(51)、设置于灌液罐(51)上的一号液位计(53)和灌液罐(51)外部设置的灌液泵(52)及驱动灌液泵(52)的电机(54)，所述电机(54)与PLC模块(2)电性连接，灌液泵(52)通过抽液管(55)与灌液罐(51)和集液罐液面检测报警系统(4)连通；所述自动灌液系统(5)还包括呈弧形三通的补液装置(6)，所述补液装置(6)包括进液管(61)、补液管(62)和排渣管(63)，进液管(61)、补液管(62)和排渣管(63)连接处形成集液腔(64)，所述补液管(62)设置于灌液罐(51)内，进液管(61)和排渣管(63)设置于灌液罐(51)外部，所述进液管(61)上设有滤网环(65)，所述排渣管(63)上还转动设置有一号阻板(66)，所述补液管(62)上还转动设置有二号阻板(67)。

2.根据权利要求1所述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，其特征在于：所述油管长度测量装置(1)包括激光测距传感器(11)及与其电连的自动测量触发开关(12)，所述激光测距传感器(11)和自动测量触发开关(12)分别与PLC模块(2)电性连接。

3.根据权利要求1所述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，其特征在于：所述灌液罐(51)包括罐体(511)、罐体(511)上部一体设置的弧形支座(512)和罐体(511)顶部设置的罐盖(513)，所述灌液罐(51)上还设置有溢流管(58)，所述罐体(511)底部设有集水槽(514)。

4.根据权利要求3所述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，其特征在于：所述补液装置(6)固定设置于弧形支座(512)上。

5.根据权利要求4所述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，其特征在于：所述灌液罐(51)的集水槽(514)底部还设有集液管(56)，集液管(56)上设置有控制阀(57)，所述灌液罐(51)外还设有连通集液管(56)的集水箱(59)，所述排渣管(63)和溢流管(58)均与所述集水箱(59)连通。

6.根据权利要求1所述的环保修井系统自动化数据采集分析系统，其特征在于：所述集液罐液面检测报警系统(4)包括集液罐(40)、集液罐(40)内壁上设置的二号液位计(41)和固定设置于集液罐(40)外侧的报警器(42)，所述二号液位计(41)与PLC模块(2)电性连接，所述报警器(42)与上位机(3)电性连接。