CN210977413U - 一种控压气举控制系统 - Google Patents

Abstract

一种控压气举控制系统，包括压缩机和与其连接的储气罐，其特征在于，还包括使得油套环空液面平稳下降的流量控制装置和用于监测环空液面的液面监测装置，所述压缩机、储气罐、流量控制装置和液面监测装置与一个控制装置相连，所述控制装置用于接收数据并决策发出相应指令。通过本系统对可以远程控制气举，以完成油套环空液面的平稳下降，同时记录与储存气举系统中各设备的运行参数，并对设备的运行情况进行实时监控。

Description

一种控压气举控制系统

技术领域

本实用新型涉及煤层气开采技术领域，具体涉及一种控压气举控制系统。

背景技术

煤层气，俗称“瓦斯”、“煤层甲烷”，是主要存在于煤层中、以甲烷为主要成分的烃类气体。煤层气以游离态、吸附态和溶解态三种状态存在于煤层中。游离状态的煤层气以自由气体状态赋存在煤层的割理、裂缝、孔隙中，在压力差的作用下可以自由运动，游离气占煤层气的10％～20％。溶解在煤层水中的气体称为溶解气，数量很少，在5％以内。大量的煤层气是以吸附状态吸附在煤的内表面上，这种吸附是物理吸附，这部分煤层气占70％～95％。

除了吸附、游离的煤层气外，煤层割理、微小裂缝、孔隙中被水充填，正因如此，需要先把水排出，然后天然气才能开采出来。开采的方式主要是通过从地面向地下钻井，然后向井眼中下入一种无缝钢管(套管)，使用气举工艺进行采气。气举采气工艺是在地面往油管与套管之间的环形空间注入动力气，从油管内排液。而现有技术下仅能保持井底较高的压力，而不能实现通过监测与控制过气量来实现油套环空液面的平稳下降。

实用新型内容

针对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供了一种控压气举控制系统，解决了目前气举工艺中无法实时监控和存储气体压力数据及环空液面数据，并远程控制环空液面平稳下降的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：一种控压气举控制系统，包括压缩机和与其连接的储气罐，还包括使得油套环空液面平稳下降的流量控制装置和用于监测环空液面的液面监测装置，所述压缩机、储气罐、流量控制装置和液面监测装置与一个控制装置相连，所述控制装置用于接收数据并决策发出相应指令。

优选地，所述流量控制装置包括用于改变过气量大小的控制阀门和监测过气流量的流量计。

优选地，所述储气罐安装有监测储气罐压力的压力计，所述压力计与所述控制装置连接。

最好，所述压缩机设置有将其运行参数发送至所述控制装置的可编程逻辑控制器。

优选地，所述控制装置包括一个控制终端和服务器，所述控制终端与所述服务器通过无线或有线连接。

优选地，所述控制终端接收来自所述压缩机、储气罐、流量控制装置和液面监测装置发来的数据，并将所述数据上传至服务器。

优选地，所述服务器接收来自所述控制终端的数据，并决策发出相应指令以控制所述流量控制装置来改变过气流量的大小。

最好，所述控制终端与所述服务器均可以单独控制所述压缩机及所述流量控制装置。

优选地，所述控压气举控制系统还包括与所述控制装置连接的计量装置。

最好，所述计量装置包括用于测量煤层气产气量的气体流量仪和安装于外输管线上用于监测氧气含量的氧气含量检测仪。

本实用新型的有益效果是：

(1)、可以实时监控控压气举系统中的排气压力及环空液面的下降速度，并将数据储存及发送至控制终端。

(2)、控制终端不仅可以直接自动调节气体阀门来改变过气量的大小，最终按照排液要求实现油套环空液面的平稳下降，还可以人为远程控制。

(3)、实时监测煤层气中的氧气含量，若比例过高及时报警。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型型进行详细说明。

图1是本实用新型的简要连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明，但不作为对本申请的限定。

如图1所示，本实用新型所述的一种控压气举控制系统，包括在井场内依次连接的电源电表101、压缩机102、储气罐103、流量控制装置104、液面监测装置105和计量装置106，上述装置分别与控制装置相连，所有的装置间均通过485通讯接口连接，以便于数据的传输。

进一步地，所述流量控制装置104包括用于改变过气量大小的控制阀门和监测过气流量的流量计。

进一步地，所述储气罐103安装有监测储气罐压力的压力计，所述压力计与所述控制装置连接。进一步地，所述压缩机102设置有将其运行参数(电流、电压、各级排气压力、流量、温度等)发送至所述控制装置的可编程逻辑控制器。

进一步地，所述控制装置包括一个控制终端107和服务器108，所述控制终端107与所述服务器108通过无线或有线连接。所述控制终端接收来自所述压缩机102、储气罐103、流量控制装置104和液面监测装置105发来的数据，并将所述数据上传至服务器108。所述服务器108接收来自所述控制终端107的数据，并决策发出相应指令以控制所述流量控制装置来改变过气流量的大小。

所述控制终端107与所述服务器108均可以单独控制所述压缩机102及所述流量控制装置104。

进一步地，所述控压气举控制系统还包括与所述控制装置连接的计量装置106。所述计量装置包括用于测量煤层气产气量的气体流量仪和安装于外输管线上用于监测氧气含量的氧气含量检测仪。

在本申请所述的控压气举控制系统启动时，控制装置可通过485接口电缆线收集压缩机102的运行参数(电流、电压、各级排气压力、流量、温度等)，并能实现通过压缩机102带有的可编程逻辑控制器(PLC系统)远程控制压缩机102的启停。与此同时储气罐103内压力计的数据和液面监测装置105收集的数据传输到上述控制装置，所述液面监测装置105即是液面监测仪，可以实时监测环空液面的下降速度同时将数据传输给控制装置。

控制装置通过收集到的液面监测数据及压力数据，发送调节指令和流量的目标值(气体流量调节范围0～5000立方米每天，进出压力约7MPa)到流量控制装置104，以调节控制阀门来改变过气量的大小，同时所述控制装置中的流量计监控气体的流量，最终按照排液要求实现油套环空液面的平稳下降。

在外输管线上安装有计量装置106，包括测量煤层气产量和含碳量的甲烷气体流量计，以及监测氧气含量的氧气含量的监测仪器，若氧气含量超过某个范围(比如大于0.5％)，则自动报警，以防管漏造成安全事故。

上述的控制装置包括一个控制终端107和服务器108，控制终端107本身有控制面板和自动控制系统，即微型电脑，可以接收显示数据并直接进行相应的操作指令对连接的设备进行相应处理。控制终端107本身是一台微型电脑，其控制系统可以通过USB接口进行更新，其接收到的数据可以通过全网2/3/4G传输到上述服务器，也可以接受服务器108下达的指令。服务器108接收到相应数据后可以远程决策并发出指令，同时可以完成设备运行情况的实时监控、设备历史的数据查询与储存，还能添加物联网卡模块进行联网。由于服务器108和控制终端107都可以控制现场设备，控制指令冲突时从时间分析，以后来者为准。

通过本实用新型的控压气举控制系统，可以远程控制气举系统，以完成油套环空液面的平稳下降，同时记录与储存气举系统中各设备的运行参数，并对设备的运行情况进行实时监控。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变形。

Claims (10)

1.一种控压气举控制系统，包括压缩机和与其连接的储气罐，其特征在于，还包括使得油套环空液面平稳下降的流量控制装置和用于监测环空液面的液面监测装置，所述压缩机、储气罐、流量控制装置和液面监测装置与一个控制装置相连，所述控制装置用于接收数据并决策发出相应指令。

2.根据权利要求1所述的控压气举控制系统，其特征在于，所述流量控制装置包括用于改变过气量大小的控制阀门和监测过气流量的流量计。

3.根据权利要求2所述的控压气举控制系统，其特征在于，所述储气罐安装有监测储气罐压力的压力计，所述压力计与所述控制装置连接。

4.根据权利要求3所述的控压气举控制系统，其特征在于，所述压缩机设置有将其运行参数发送至所述控制装置的可编程逻辑控制器。

5.根据权利要求4所述的控压气举控制系统，其特征在于，所述控制装置包括一个控制终端和服务器，所述控制终端与所述服务器通过无线或有线连接。

6.根据权利要求5所述的控压气举控制系统，其特征在于，述控制终端接收来自所述压缩机、储气罐、流量控制装置和液面监测装置发来的数据，并将所述数据上传至服务器。

7.根据权利要求5所述的控压气举控制系统，其特征在于，所述服务器接收来自所述控制终端的数据，并决策发出相应指令以控制所述流量控制装置来改变过气流量的大小。

8.根据权利要求5所述的控压气举控制系统，其特征在于，所述控制终端与所述服务器均可以单独控制所述压缩机及所述流量控制装置。

9.根据权利要求1所述的控压气举控制系统，其特征在于，还包括与所述控制装置连接的计量装置。

10.根据权利要求9所述的控压气举控制系统，其特征在于，所述计量装置包括用于测量煤层气产气量的气体流量仪和安装于外输管线上用于监测氧气含量的氧气含量检测仪。

Images