CN210460611U - 一种柱塞气举排液采气自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柱塞气举排液采气自动控制装置，包括井口控制回路和与井口控制回路连接的参数获取组件，其中，井口控制回路包括过滤器、调压器、进气控制电磁阀、四通接头、出气控制电磁阀、气动薄膜阀和柱塞控制器；过滤器的进气口连接有导压管线，过滤器的出气口连接至调压器的进气口，调压器的出气口连接至进气控制电磁阀的进气口，进气控制电磁阀的出气口连接至四通接头的第一接口，四通接头的第二接口连接至出气控制电磁阀的进气口，四通接头的第三接口连接至气动薄膜阀的进气口，柱塞控制器连接进气控制电磁阀和出气控制电磁阀。柱塞气举排液采气自动控制装置可以实现对柱塞运行速度的控制，解决了柱塞运行过快损坏防喷管的问题。

Description

一种柱塞气举排液采气自动控制装置

技术领域

本实用新型属于天然气采气工艺技术领域，具体涉及一种柱塞气举排液采气自动控制装置。

背景技术

柱塞气举排液采气工艺是利用气井自身的能量将井底积液排出的一种技术方法。该技术方法将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井产出气或外部增压气，推动柱塞在井内做往复运动，从而周期性的带出井底积液。柱塞气举排液采气工艺需要根据每口井的生产情况制定相应的柱塞气举运行制度，并且随着井况变化，工作参数应实时自动的进行调整，才能有效的完成积液的排采，达到最佳的控制效果。

柱塞气举排液采气工艺中，井底积液的高度、柱塞到达井底的时间、每次排出的积液产量、柱塞运行的速度需要实时获取，同时，需要对于柱塞运行的速度、井口生产管线压力和流量做到实时控制，这样才能保证柱塞气举工艺不受异常情况影响而停止运行，实现柱塞气举技术的大面积推广。

传统的柱塞气举运行制度主要由技术人员根据气井资料进行分析得到，柱塞气举运行制度的控制方法主要为定时开关井方法或者推测开关井时机方法。定时开关井方法需要根据井况频繁地更改定时时间。推测开关井时机方法是利用部分井况参数进行推测开关井时机。上述两种控制方法均不能有效控制柱塞的运行速度，存在柱塞运行速度过快损坏喷管的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种柱塞气举排液采气自动控制装置。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种柱塞气举排液采气自动控制装置，包括井口控制回路和与所述井口控制回路连接的参数获取组件，其中，所述井口控制回路包括过滤器、调压器、进气控制电磁阀、四通接头、出气控制电磁阀、气动薄膜阀和柱塞控制器，其中，

所述过滤器的进气口连接有导压管线，所述过滤器的出气口连接至所述调压器的进气口，所述调压器的出气口连接至所述进气控制电磁阀的进气口，所述进气控制电磁阀的出气口连接至所述四通接头的第一接口，所述四通接头的第二接口连接至所述出气控制电磁阀的进气口，所述四通接头的第三接口连接至所述气动薄膜阀的进气口，所述柱塞控制器连接所述进气控制电磁阀和所述出气控制电磁阀。

在本实用新型的一个实施例中，所述井口控制回路还包括第一压力变送器，所述第一压力变送器连接至所述四通接头的第四接口且连接所述柱塞控制器。

在本实用新型的一个实施例中，所述井口控制回路还包括第二压力变送器和第三压力变送器，所述第二压力变送器、所述第三压力变送器分别与所述柱塞控制器连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述井口控制回路还包括供电组件，连接至所述柱塞控制器。

在本实用新型的一个实施例中，所述井口控制回路还包括柱塞自动捕捉器和柱塞到达传感器，所述柱塞自动捕捉器和所述柱塞到达传感器分别连接至所述柱塞控制器。

在本实用新型的一个实施例中，所述参数获取组件包括压力温度测量电路，所述压力温度测量电路设置在柱塞中且连接至所述柱塞控制器。

在本实用新型的一个实施例中，所述参数获取组件还包括采样电路，所述采样电路设置在柱塞中且连接至所述柱塞控制器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型中，柱塞控制器通过对进气控制电磁阀和出气控制电磁阀通电时间的控制，可以实现对气动薄膜阀薄膜头气压的控制，从而完成对气动薄膜阀开度控制，进而增大或减小柱塞上行速度，实现对柱塞运行速度的控制，解决了柱塞运行过快损坏防喷管的问题。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种柱塞气举排液采气自动控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本实用新型实施例提供的一种柱塞气举排液采气自动控制装置的结构示意图。该柱塞气举排液采气自动控制装置包括井口控制回路1和与井口控制回路1连接的参数获取组件2。

井口控制回路1包括：过滤器101、调压器102、进气控制电磁阀103、四通接头104、出气控制电磁阀105、启动薄膜阀106、柱塞控制器107、第一压力变送器108、第二压力变送器109、第三压力变送器110、供电组件111、柱塞自动捕捉器112和柱塞到达传感器113。

其中，过滤器101的进气口连接有导压管线，过滤器101的出气口通过管线连接至调压器102的进气口，调压器102的出气口通过管线连接至进气控制电磁阀103的进气口，进气控制电磁阀103的出气口通过管线连接至四通接头104的第一接口，四通接头104的第二接口通过管线连接至出气控制电磁阀105的进气口，四通接头104的第三接口通过管线连接至气动薄膜阀106的进气口，四通接头104的第四接口通过管线连接有第一压力变送器108。

柱塞控制器107连接进气控制电磁阀103、出气控制电磁阀105和第一压力变送器108。第二压力变送器109和第三压力变送器110分别与柱塞控制器107连接。柱塞自动捕捉器112和柱塞到达传感器113均连接到柱塞控制器107上。

供电组件111连接至柱塞控制器107，供电组件111可以为太阳能电池板。当井场断电或者无法提供电源时，可以采用太阳能电池板供电。

参数获取组件2包括压力温度测量电路21和采样电路22。其中，压力温度测量电路21设置在柱塞中且连接至柱塞控制器107，采样电路22设置在柱塞中且连接至柱塞控制器107。

上述柱塞气举排液采气自动控制装置在进行排液采气时，导压管线用于与套管进行连接，输送套管气源到过滤器101，过滤器101用于对套管气源中的水蒸气进行过滤。气动薄膜阀106安装在生产管线上，第二压力变送器109安装在生产管线上且位于气动薄膜阀106两侧中压力较高的一侧，第三压力变送器110安装在生产管线上且位于气动薄膜阀106两侧中压力较低的一侧，柱塞到达传感器113安装在与生产管线垂直连接的防喷管中，柱塞也位于防喷管中。

具体地，导压管线将套管与过滤器101进行连接，套管气源通过导压管线输送到过滤器101；过滤器101用于对套管气源中的水蒸气进行过滤；经过滤后的套管气源为高压气源，调压器102对高压气源进行压力调整，将高压力的套管气源(例如10Mpa)下降至低压气源(例如0.2Mpa)。

进气控制电磁阀103、出气控制电磁阀105和柱塞控制器107可以控制气动薄膜阀106的开度，实现对柱塞运行速度的控制。具体地，当柱塞上行速度过小时，柱塞控制器107控制进气控制电磁阀103的通电时间，使得气动薄膜阀106中通入气体，通电时间越长，气动薄膜阀106薄膜头的气压越大，气动薄膜阀106的开度越大，柱塞上行的速度也越大。当柱塞上行速度过大时，柱塞控制器107控制出气控制电磁阀105通电打开，气动薄膜阀106中的气体排出，气动薄膜阀106中的气压减小，开度变小，柱塞上行的速度减小。

本实施例的柱塞气举排液采气自动控制装置通过进气控制电磁阀103、出气控制电磁阀105、柱塞控制器107、气动薄膜阀106解决了柱塞气举排液采气技术中不能有效控制柱塞速度的问题，避免了柱塞运行速度过快损坏防喷管的问题。

进气控制电磁阀103、出气控制电磁阀105、第一压力变送器108、柱塞控制器107、第二压力变送器109和第三压力变送器110、气动薄膜阀106可以实现井口压力和流量的控制。具体地，通过柱塞控制器107对进气控制电磁阀103、出气控制电磁阀105通电时间的控制，完成对气动薄膜阀106薄膜头气压的控制，从而完成对气动薄膜阀106开度控制。柱塞控制器107接收第二压力变送器109采集的油管油压、第一压力变送器108采集的气动薄膜阀106的气压、第三压力变送器110采集的生产管线压力，并根据这些压力计算出气动薄膜阀106应设置的开度，气动薄膜阀106的开度变化，井口压力也随之发生变化。

本实施例中，在井口的生产管线上还设置有1个流量计，流量计与柱塞控制器107连接，用于采集井口气体流量，实现井口流量的控制，控制方法与井口压力控制方法类似。

本实施例的柱塞气举排液采气自动控制装置通过进气控制电磁阀103、出气控制电磁阀105、第一压力变送器108、柱塞控制器107、第二压力变送器109和第三压力变送器110，解决了柱塞气举排液采气技术中不能有效控制井口压力和流量的问题。对于一些压力较高(5MPa～20MPa)的井，也能使用该装置进行排液，扩大了该装置的使用范围。

柱塞控制器107、柱塞自动捕捉器112和柱塞到达传感器113可以实现该装置对柱塞的自动捕捉。具体地，柱塞自动捕捉器112由电动执行器和机械捕捉器形成。当积液排除完后需要进行正常生产时，柱塞到达传感器113检测柱塞是否到达目标位置，若是，柱塞控制器107接收到柱塞到达传感器113传输的柱塞到达的信号，并向柱塞自动捕捉器112发送命令，柱塞自动捕捉器112中的电动执行器控制机械捕捉器完成对柱塞的捕捉。当再次需要进行气举排液时，柱塞控制器107控制柱塞自动捕捉器112自动释放柱塞。

本实施例的柱塞气举排液采气自动控制装置通过柱塞控制器107、柱塞自动捕捉器112和柱塞到达传感器113解决了现有装置需要人工到现场进行捕捉柱塞的问题，实现了柱塞的自动捕捉和释放。

压力温度测量电路21、第一压力变送器108、第二压力变送器109和第三压力变送器110可以实现该装置对积液液面高度测量。具体地，压力温度测量电路21可完成柱塞下行和上行压力温度数据的测量，测量得到的压力温度数据在井口通过无线传输发送给柱塞控制器107，柱塞控制器107通过压力变送器108、109、110采集油、套压数据，并结合压力温度数据解析出积液液面高度。

本实施例的柱塞气举排液采气自动控制装置解决了柱塞气举排液采气技术中不能有效获取液面数据并对工作参数进行优化的问题。

压力温度测量电路21、采样电路22、第一压力变送器108、第二压力变送器109和第三压力变送器110可实现对柱塞到达井底时间测量。具体地，柱塞上的采样电路22可完成对柱塞下行时间和上行时间的采样，柱塞控制器107通过对采样电路22得到的采样时间与柱塞压力、温度数据对照即可解析出柱塞实际到达井底时间。

本实施例的柱塞气举排液采气自动控制装置解决了柱塞到达井底时间不能实时获取、只能通过排液量预估到达井底时间的问题，通过井底压力、温度数据和采样时间可准确的计算出到达井底的时间，更有利于指导工作制度的确定。

另外，本实施例的柱塞气举排液采气自动控制装置还可以通过测量得到油套压变化量、井底压力温度数据曲线、液面高度数据、井口压力、井口流量、柱塞到达时间等参数计算出合理的控制参数，并根据井况的变化实时调整优化开井时间、关井时间、续流时间、开井压力、关井压力、柱塞速度、井口压力流量、装置的工作模式等参数，以到达最佳的控制效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种柱塞气举排液采气自动控制装置，其特征在于，包括井口控制回路(1)和与所述井口控制回路(1)连接的参数获取组件(2)，其中，所述井口控制回路(1)包括过滤器(101)、调压器(102)、进气控制电磁阀(103)、四通接头(104)、出气控制电磁阀(105)、气动薄膜阀(106)和柱塞控制器(107)，其中，

所述过滤器(101)的进气口连接有导压管线，所述过滤器(101)的出气口连接至所述调压器(102)的进气口，所述调压器(102)的出气口连接至所述进气控制电磁阀(103)的进气口，所述进气控制电磁阀(103)的出气口连接至所述四通接头(104)的第一接口，所述四通接头(104)的第二接口连接至所述出气控制电磁阀(105)的进气口，所述四通接头(104)的第三接口连接至所述气动薄膜阀(106)的进气口，所述柱塞控制器(107)连接所述进气控制电磁阀(103)和所述出气控制电磁阀(105)。

2.如权利要求1所述的柱塞气举排液采气自动控制装置，其特征在于，所述井口控制回路(1)还包括第一压力变送器(108)，所述第一压力变送器(108)连接至所述四通接头(104)的第四接口且连接所述柱塞控制器(107)。

3.如权利要求1所述的柱塞气举排液采气自动控制装置，其特征在于，所述井口控制回路(1)还包括第二压力变送器(109)和第三压力变送器(110)，所述第二压力变送器(109)、所述第三压力变送器(110)分别与所述柱塞控制器(107)连接。

4.如权利要求1所述的柱塞气举排液采气自动控制装置，其特征在于，所述井口控制回路(1)还包括供电组件(111)，所述供电组件(111)连接至所述柱塞控制器(107)。

5.如权利要求1所述的柱塞气举排液采气自动控制装置，其特征在于，所述井口控制回路(1)还包括柱塞自动捕捉器(112)和柱塞到达传感器(113)，所述柱塞自动捕捉器(112)和所述柱塞到达传感器(113)分别连接至所述柱塞控制器(107)。

6.如权利要求1所述的柱塞气举排液采气自动控制装置，其特征在于，所述参数获取组件(2)包括压力温度测量电路(21)，所述压力温度测量电路(21)设置在柱塞中且连接至所述柱塞控制器(107)。

7.如权利要求1所述的柱塞气举排液采气自动控制装置，其特征在于，所述参数获取组件(2)还包括采样电路(22)，所述采样电路(22)设置在柱塞中且连接至所述柱塞控制器(107)。

Images