CN215108857U - 一种控压气举控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种控压气举控制系统，包括数据采集装置、主控系统、驱动装置；气压检测仪与第二无线通讯装置连接，液面检测仪与第三无线通讯装置连接，气体流量计与第四无线通讯装置连接，管道压力检测仪与第五无线通讯装置连接；第一无线通讯装置、人机交互界面、数据存储装置、报警装置分别与中央控制器连接；所述驱动装置包括气举阀驱动器、电动气阀驱动器、压缩机驱动器、气举阀、电动气阀、压缩机；通过此种设计达到降低压缩机的启动压力，使得压缩机的额定输出压力降低，节约成本的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田气举技术领域，尤其涉及一种控压气举控制系统。
背景技术
在油气田开采中，液体(石油)较重，在上千米甚至几千米的井筒中会造成比较大的压力，使地层中的石油无法流到地面，而气举采油原理是依靠从地面注入井内的高压气体与油层产生流体在井筒中的混合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，将流入到井内的原油举升到地面的一种采油方式。
油井停产时，油管与套管的液面处于同一高度，当开始注气时，环形空间内的液面被挤压向下，环空中的液体进入油管，油管内液面上升。在此过程中，注气压力不断升高，当环形空间内的液面，下降到油管鞋时，注气压力达到最大，称为启动压力。当压缩气体从油管鞋进入油管时，使油管内的油气混合，密度降低，液面不断上升，直至喷出地面。环形空间继续进气，混合气液的密度越来越低，油管鞋处的压力急剧下降，此时井底压力和注气压力也急剧下降。当井底压力低于地层压力时，地层流体进入井底。由于底层出油使油管内的混气液密度又有增加，所以注气压力又有上升，经过一段时间后趋于稳定，此时的注气压力称为工作压力。
由于气举的启动压力超过了其工作压力，所以压缩机的额定输出压力较高，造成投入成本的增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为了解决使用现有的气举系统压缩机的启动压力比工作压力高得多，导致压缩机的额定输出压力较高，造成压缩机公功率的浪费，增加投入成本的问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种控压气举控制系统，其特征在于，包括数据采集装置、主控系统、驱动装置；
所述数据采集装置包括气压检测仪、液面检测仪、气体流量计、管道压力检测仪、第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置；
所述气压检测仪与第二无线通讯装置连接，液面检测仪与第三无线通讯装置连接，气体流量计与第四无线通讯装置连接，管道压力检测仪与第五无线通讯装置连接；
所述主控系统包括第一无线通讯装置、人机交互界面、数据存储装置、报警装置、中央控制器；
所述第一无线通讯装置、人机交互界面、数据存储装置、报警装置分别与中央控制器连接；
所述第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置分别与第一无线通讯装置通讯连接；
所述驱动装置包括气举阀驱动器、电动气阀驱动器、压缩机驱动器、气举阀、电动气阀、压缩机；
所述气举阀驱动器与中央控制器连接，气举阀与气举阀驱动器连接；电动气阀驱动器与中央控制器连接，电动气阀与电动气阀驱动器连接；压缩机驱动器与中央控制器连接，压缩机与压缩机驱动器连接；
油管伸入地下的部分位于套管内，油管与套管之间设有环形腔；
所述气举阀设置有多个，呈一定间距设置在油管的不同深度上；所述电动气阀设置在套管的进气口处，气体流量计用于检测进入环形腔的气体流量，管道压力检测仪用于检测油管的管道压力，液面检测仪用于检测环形腔中的液面高度信息。
进一步的，所述中央控制器还连接有温度检测装置，所述温度检测装置包括温度传感器、第六无线通讯装置，温度传感器与第六无线通讯装置连接，第六无线通讯装置与第一无线通讯装置通讯连接。
进一步的，所述报警装置包括报警器驱动器、报警器，所述报警器驱动器与中央控制器连接，报警器与报警器驱动器连接。
进一步的，所述人机交互界面包括液晶显示屏、按键输入装置，所述液晶显示屏与按键输入装置分别与中央控制器连接。
进一步的，所述液面检测仪采用通用型环空液面检测仪。
进一步的，所述温度传感器用于检地下环空腔的温度，采用热电偶温度传感器。
进一步的，所述中央控制器还连接有供电装置，所述供电装置包括市电供电装置以及电源稳压器，市电供电装置与电源稳压器连接，电源稳压器与中央控制器连接。
进一步的，所述报警器采用声光报警器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
1.本实用新型通过气举阀设置在油管上的设计，高压气体先进入油管内，使得油管内气举阀上方的油喷出，降低压缩机的启动压力，节约成本。
2.本实用新型通过气压检测仪的设计，对环形腔内的气压进行检测，并通过控制通过电动气阀的气体流量，达到控制环形腔的压力的目的，使得环形腔内的液面可以稳步下降。
3.本实用新型通过管道压力检测仪的设计，当油管的压力降低时，关闭气举阀，实现对气举阀的远程控制。
附图说明
图1为本实用新型的整体系统图。
图2为本实用新型的驱动装置与中央控制器的详细连接系统图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
一种控压气举控制系统，其特征在于，包括数据采集装置、主控系统、驱动装置；
所述数据采集装置包括气压检测仪、液面检测仪、气体流量计、管道压力检测仪、第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置；
所述气压检测仪与第二无线通讯装置连接，液面检测仪与第三无线通讯装置连接，气体流量计与第四无线通讯装置连接，管道压力检测仪与第五无线通讯装置连接；
所述主控系统包括第一无线通讯装置、人机交互界面、数据存储装置、报警装置、中央控制器；
所述第一无线通讯装置、人机交互界面、数据存储装置、报警装置分别与中央控制器连接；
所述第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置分别与第一无线通讯装置通讯连接；
所述驱动装置包括气举阀驱动器、电动气阀驱动器、压缩机驱动器、气举阀、电动气阀、压缩机；
所述气举阀驱动器与中央控制器连接，气举阀与气举阀驱动器连接；电动气阀驱动器与中央控制器连接，电动气阀与电动气阀驱动器连接；压缩机驱动器与中央控制器连接，压缩机与压缩机驱动器连接；
油管伸入地下的部分位于套管内，油管与套管之间设有环形腔；
所述气举阀设置有多个，呈一定间距设置在油管的不同深度上；所述电动气阀设置在套管的进气口处，气体流量计用于检测进入环形腔的气体流量，管道压力检测仪用于检测油管的管道压力，液面检测仪用于检测环形腔中的液面高度信息。
本方案的工作原理简述：
在本实用新型中，通过中央控制器控制压缩机驱动器启动压缩机向环形腔内注入高压气体，由于油管内的气举阀的存在，气体先进入第一个气举阀内，气体进入到油管内后，和气举阀上方的油混合，油的密度降低，从而从油管内喷出，当气举阀上方的油喷出后，管道压力检测仪检测出油管的压力降低，中央控制器接收到管道压力检测仪通过第五无线通讯装置传输来的管道压力数据时，中央控制器控制第一个气举阀驱动器关闭第一个气举阀，此时高压气体将环形腔的液面向下压，直到第二个气举阀时，气体再次进入到油管内，同样和油混合降低油的密度，使得这一个气举阀上方的油喷出，管道压力检测仪再次检测到压力变化，中央控制器再控制第二个气举阀驱动器关闭该气举阀，环形腔液位随之继续下降，直到排出油管内的积液，使得油管可以连续正常出油，通过这种方式，使得油管正常出油时的压缩机启动压力与正常工作压力差距最小，可以降低压缩机的额定输出功率，达到降低成本的目的，在这个过程中，液面监测仪监测环形腔的液面信息，并将信息通过第三无线通讯装置发送给中央控制器，中央控制器再根据气压检测仪传输来的环形腔中的气压信息，以及气体流量计传输来的通过电动气阀的气体流量的大小，控制电动气阀驱动器改变通过电动气阀通过流量的多少，达到控制环形腔内的气压的目的，使得环形腔的液面稳定下降。本实用新型通过无线通讯装置连接数据采集装置与主控系统，相对于有限接线方式来说，避免了复杂的接线过程，同时中央控制器的位置不受限定，可以放置于更加安全可靠的位置。
进一步的，所述中央控制器还连接有温度检测装置，所述温度检测装置包括温度传感器、第六无线通讯装置，温度传感器与第六无线通讯装置连接，第六无线通讯装置与第一无线通讯装置通讯连接，地下深度越深，内部的温度越高，通过对温度的监测配合液面监测仪的设计，可以精准了解到液面信息。
进一步的，所述报警装置包括报警器驱动器、报警器，所述报警器驱动器与中央控制器连接，报警器与报警器驱动器连接，当液面下降的速度过快或者过慢时，通过报警器进行报警，提醒工作人员对设备进行检查。
进一步的，所述人机交互界面包括液晶显示屏、按键输入装置，所述液晶显示屏与按键输入装置分别与中央控制器连接，通过人机交互界面的设计，方便用户了解使用本设计，简化操作，直观易懂。
进一步的，所述液面检测仪采用通用型环空液面检测仪，其具有核心元件采用进口元件，可靠度高，采用高防爆、耐高温的外壳设计，数字信号传输的优点。
进一步的，所述温度传感器用于检地下环空腔的温度，采用热电偶温度传感器，其具有温度测量范围广，坚固耐用，响应快，无自发热的优点。
进一步的，所述中央控制器还连接有供电装置，所述供电装置包括市电供电装置以及电源稳压器，市电供电装置与电源稳压器连接，电源稳压器与中央控制器连接，其作用是将波动较大和不合用电器设备要求的电源电压稳定在它的设定值范围内，使各种电路或电器设备能在额定工作电压下正常工作。
进一步的，所述报警器采用声光报警器，通过声音与光线两种不同形式的报警方式，其提醒效果更加的明显，适用场合更加广泛。
值得注意的是：本方案中的气压监测仪、液面监测仪、气体流量计、管道压力监测仪、无线通讯装置、报警装置、人机交互界面、数据存储装置、中央控制器、气举阀、电动气阀、压缩机等均为现有技术中的常用电路或实物，本方案的创新不在于单个的电路上，而是数个模块以及电路的配合使用达到降低压缩机的启动压力，使得压缩机的额定输出压力降低，节约成本的目的。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种控压气举控制系统，其特征在于，包括数据采集装置、主控系统、驱动装置；
所述数据采集装置包括气压检测仪、液面检测仪、气体流量计、管道压力检测仪、第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置；
所述气压检测仪与第二无线通讯装置连接，液面检测仪与第三无线通讯装置连接，气体流量计与第四无线通讯装置连接，管道压力检测仪与第五无线通讯装置连接；
所述主控系统包括第一无线通讯装置、人机交互界面、数据存储装置、报警装置、中央控制器；
所述第一无线通讯装置、人机交互界面、数据存储装置、报警装置分别与中央控制器连接；
所述第二无线通讯装置、第三无线通讯装置、第四无线通讯装置、第五无线通讯装置分别与第一无线通讯装置通讯连接；
所述驱动装置包括气举阀驱动器、电动气阀驱动器、压缩机驱动器、气举阀、电动气阀、压缩机；
所述气举阀驱动器与中央控制器连接，气举阀与气举阀驱动器连接；电动气阀驱动器与中央控制器连接，电动气阀与电动气阀驱动器连接；压缩机驱动器与中央控制器连接，压缩机与压缩机驱动器连接；
油管伸入地下的部分位于套管内，油管与套管之间设有环形腔；
所述气举阀设置有多个，呈一定间距设置在油管的不同深度上；所述电动气阀设置在套管的进气口处，气体流量计用于检测进入环形腔的气体流量，管道压力检测仪用于检测油管的管道压力，液面检测仪用于检测环形腔中的液面高度信息。
2.根据权利要求1所述的一种控压气举控制系统，其特征在于，所述中央控制器还连接有温度检测装置，所述温度检测装置包括温度传感器、第六无线通讯装置，温度传感器与第六无线通讯装置连接，第六无线通讯装置与第一无线通讯装置通讯连接。
3.根据权利要求1所述的一种控压气举控制系统，其特征在于，所述报警装置包括报警器驱动器、报警器，所述报警器驱动器与中央控制器连接，报警器与报警器驱动器连接。
4.根据权利要求1所述的一种控压气举控制系统，其特征在于，所述人机交互界面包括液晶显示屏、按键输入装置，所述液晶显示屏与按键输入装置分别与中央控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种控压气举控制系统，其特征在于，所述液面检测仪采用通用型环空液面检测仪。
6.根据权利要求2所述的一种控压气举控制系统，其特征在于，所述温度传感器用于检地下环空腔的温度，采用热电偶温度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种控压气举控制系统，其特征在于，所述中央控制器还连接有供电装置，所述供电装置包括市电供电装置以及电源稳压器，市电供电装置与电源稳压器连接，电源稳压器与中央控制器连接。
8.根据权利要求3所述的一种控压气举控制系统，其特征在于，所述报警器采用声光报警器。
Priority Applications (1)
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| CN202023317563.3U CN215108857U (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种控压气举控制系统 |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202023317563.3U Active CN215108857U (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种控压气举控制系统 |
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2020
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