CN216477287U - 一种远程控制型天然气井下增温限流装置 - Google Patents

Abstract

一种远程控制型天然气井下增温限流装置，涉及天然气开发技术领域，包括地面装置、井下装置，地面装置包括导气管、工作箱、光伏发电板，导气管贯穿布置于工作箱内部，工作箱顶部布置有光伏发电板，导气管上布置有温度传感器一、流量计，其内部布置有电缆槽，工作箱内部布置有绝缘工作板，绝缘工作板上布置有蓄电池、数据收发装置、北斗定位器、控制器；井下装置包括井下作业管、耐压保护箱、供电槽，井下作业管表面布置有耐压保护箱、供电槽，耐压保护箱内部布置有电控阀、压力传感器、温度传感器二，本新型装置使用方便、可适应各种环境井场及海上平台、可实时定位及远程控制，避免因天然气加热而需要实施的额外投入，节约设备消耗。

Description

一种远程控制型天然气井下增温限流装置

技术领域

本实用新型涉及天然气开发技术领域，具体涉及一种远程控制型天然气井下增温限流装置。

背景技术

随着中国社会经济的飞速发展，天然气等化石能源的需求量不断攀升，如何保证天然气供应过程保持长时间稳定可靠，已经成为影响中国能源安全与经济可持续发展能力的战略性问题。在整个天然气供应体系中，天然气集输工艺可为天然气的连续供应提供相对可靠的解决方案，并同步控制整体工程成本，有着极高应用价值。当前，中国能源行业在实施天然气集输工艺时，已经拥有很多效果较好的手段与方案，但是，面对天然气集输过程所存在的各类问题，依旧需要在原有的工艺之上做出进一步的发展与创新，进一步提高天然气集输工艺的实际效率与安全性。

天然气集输工艺控制过程中，需要注重对天然气温度与流量的有效掌控，并使用合理的手段，确保天然气压力维持在规定范围之内。当前较为常用的天然气集输工艺可分为：井口加热节流地面工艺模式、井口注醇高压集输模式、井下节流井口不加热不注醇集输模式。

天然气开采后，其自身的运输效能较差，如果不能加以良好的处理与控制，将会给运输环节带来很大的安全隐患。井下节流井口不加热不注醇技术模式应用过程中，工作人员需要将节流器安装在天然气井下侧的油管之中，并利用地下温度，完成对天然气的加热过程，无需使用额外的加热设备，而天然气井下侧油管内部所安装的节流器，亦可有效满足天然气集输过程在节流层面的需求。井下节流井口不加热不注醇技术模式充分利用地下热能，避免因天然气加热而需要实施的额外投入，节约设备消耗，并有效提高相关企业生产效益。

但在实际应用过程中，在油管内部安装的节流器，通常在地面进行安装，节流器的位置无法安装在地层深处，也就无法高效的利用地温梯度的作用来加热天然气，节流器节流后的天然气温度不高，在采出至地面后，通常还需二次加热，基于上述问题，本实用新型装置提出一种远程控制型天然气井下增温限流装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的问题，本实用新型提供一种远程控制型天然气井下增温限流装置，本新型装置使用方便、可适应各种环境井场及海上平台、可实时定位及远程控制，可按需将井下装置下入到地温较高的井筒部位，可实时监测地下油管中的温度、压力，解决了常规节流器使用后天然气温度不高的问题，避免因天然气加热而需要实施的额外投入，节约设备消耗，并有效提高相关企业生产效益。

本实用新型提供一种远程控制型天然气井下增温限流装置，包括地面装置、井下装置。

所述地面装置包括导气管、工作箱、光伏发电板，所述导气管两端布置有法兰，所述导气管贯穿布置于工作箱内部，所述工作箱顶部布置有光伏发电板，所述导气管上布置有温度传感器一、流量计，所述导气管内部布置有电缆槽，所述工作箱内部布置有绝缘工作板，所述绝缘工作板上布置有蓄电池、数据收发装置、北斗定位器、控制器，所述光伏发电板通过供电电缆与蓄电池相连接。

所述井下装置包括井下作业管、耐压保护箱、供电槽，所述井下作业管两端布置有螺纹连接头，所述井下作业管表面布置有耐压保护箱、供电槽，所述耐压保护箱内部布置有电控阀、压力传感器、温度传感器二。

所述蓄电池通过供电电缆与温度传感器一、流量计、数据收发装置、北斗定位器、控制器、电控阀、压力传感器、温度传感器二相连接，所述数据收发装置通过数据电缆与温度传感器一、流量计、北斗定位器、控制器、压力传感器、温度传感器二相连接，所述控制器通过控制电缆与电控阀相连接。

所述实用新型使用时，地面装置的电缆槽中布置有供电电缆、数据电缆、控制电缆，井下装置使用时两端连接油管，安装在目标位置，电缆槽中的供电电缆、数据电缆、控制电缆沿着油管外壁接入供电槽中。

所述导气管材质为不锈钢，其使用时一端通过法兰与天然气井相连接，另一端通过法兰与后续天然气传输管道相连接。

所述工作箱材质为不锈钢，其与导气管相连接部位可布置固定连接件。

所述温度传感器一用于实时获取导气管内管输天然气温度数据，并发送至数据收发装置。

所述流量计用于实时获取导气管内天然气流量数据，并发送数据至数据收发装置。

所述数据收发装置使用时与数据中心信号连接，用于实时发送井下及地面温度数据、井下压力数据、流量数据、定位数据，并接收数据中心发送的控制信号，发送至控制器。

所述北斗定位器用于实时获取定位数据，并发送至数据收发装置。

所述控制器用于接收数据收发装置发送的控制数据，控制电控阀的开启/关闭。

所述实用新型装置使用时可在导气管上安装增压泵。

所述井下作业管材质为不锈钢，其内部布置有防腐涂层，其规格根据配套连接的油管进行调整。

所述耐压保护箱材质为不锈钢。

所述电控阀用于接收控制器发送的控制信号，控制其开启/关闭。

所述压力传感器用于实时获取井下作业管内压力数据，并发送至数据收发装置。

所述温度传感器二用于实时获取井下作业管内温度数据，并发送至数据收发装置。

所述实用新型装置的规格可根据实际使用需求进行调整。

所述一种远程控制型天然气井下增温限流装置，其使用方法包括以下步骤：

步骤1、根据实际使用需求制定实用新型各部件具体规格。

步骤2、在天然气井完井/修井时，将井下装置两端通过螺纹连接头与油管相连接，并下入井筒内目标位置，将地面装置通过法兰与天然气井口、后续天然气传输管道相连接。

步骤3、确保地面装置、井下装置电缆连接。

步骤4、将数据收发装置与控制中心信号连接，实时向数据中心发送压力数据、温度数据、流量数据、定位数据。

步骤5、设定压力阈值，当天然气井内采气压力小于阈值时依靠地层温度对天然气井下加热，通过温度传感器二监测井下作业管内温度。

步骤6、当井下作业管内采气压力大于阈值时、井下作业管内温度达到预设值时，控制中心发送控制指令至数据收发装置、控制器。

步骤7、控制器控制电控阀开启，开始天然气开采，流量计实时记录流量数据，温度传感器一实时记录导气管内天然气温度数据。

步骤8、当井下作业管内温度低于预设值时或压力低于阈值时，关闭电控阀，依靠地层温度对天然气井下加热。

步骤9、重复步骤6-8。

本实用新型提供一种远程控制型天然气井下增温限流装置，其优点为：本新型装置使用方便、可适应各种环境井场及海上平台、可实时定位及远程控制，可按需将井下装置下入到地温较高的井筒部位，可实时监测地下油管中的温度、压力，解决了常规节流器使用后天然气温度不高的问题，避免因天然气加热而需要实施的额外投入，节约设备消耗，并有效提高相关企业生产效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为地面装置外观示意图。

图2为地面装置内部结构示意图。

图3为绝缘工作板布置示意图。

图4为电缆槽结构示意图。

图5为井下装置结构示意图。

附图标号：1、导气管2、法兰3、工作箱4、光伏发电板5、温度传感器一6、流量计7、绝缘工作板8、蓄电池9、数据收发装置10、北斗定位器11、控制器12、电缆槽13、井下作业管14、螺纹连接头15、耐压保护箱16、供电槽17、电控阀18、压力传感器19、温度传感器二。

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。

如图1-5所示，本实用新型提供一种远程控制型天然气井下增温限流装置，包括地面装置、井下装置。

所述地面装置包括导气管1、工作箱3、光伏发电板4，所述导气管1两端布置有法兰2，所述导气管1贯穿布置于工作箱3内部，所述工作箱3顶部布置有光伏发电板4，所述导气管1上布置有温度传感器一5、流量计6，所述导气管1内部布置有电缆槽12，所述工作箱3内部布置有绝缘工作板7，所述绝缘工作板7上布置有蓄电池8、数据收发装置9、北斗定位器10、控制器11，所述光伏发电板4通过供电电缆与蓄电池8相连接。

所述井下装置包括井下作业管13、耐压保护箱15、供电槽16，所述井下作业管13两端布置有螺纹连接头14，所述井下作业管13表面布置有耐压保护箱15、供电槽16，所述耐压保护箱15内部布置有电控阀17、压力传感器18、温度传感器二19。

所述蓄电池8通过供电电缆与温度传感器一5、流量计6、数据收发装置9、北斗定位器10、控制器11、电控阀17、压力传感器18、温度传感器二19相连接，所述数据收发装置9通过数据电缆与温度传感器一5、流量计6、北斗定位器10、控制器11、压力传感器18、温度传感器二19相连接，所述控制器11通过控制电缆与电控阀17相连接。

所述实用新型使用时，地面装置的电缆槽12中布置有供电电缆、数据电缆、控制电缆，井下装置使用时两端连接油管，安装在目标位置，电缆槽12中的供电电缆、数据电缆、控制电缆沿着油管外壁接入供电槽16中。

所述导气管1材质为不锈钢，其使用时一端通过法兰2与天然气井相连接，另一端通过法兰2与后续天然气传输管道相连接。

所述工作箱3材质为不锈钢，其与导气管1相连接部位可布置固定连接件。

所述温度传感器一5用于实时获取导气管1内管输天然气温度数据，并发送至数据收发装置9。

所述流量计6用于实时获取导气管1内天然气流量数据，并发送数据至数据收发装置9。

所述数据收发装置9使用时与数据中心信号连接，用于实时发送井下及地面温度数据、井下压力数据、流量数据、定位数据，并接收数据中心发送的控制信号，发送至控制器11。

所述北斗定位器10用于实时获取定位数据，并发送至数据收发装置9。

所述控制器11用于接收数据收发装置9发送的控制数据，控制电控阀17的开启/关闭。

所述实用新型装置使用时可在导气管1上安装增压泵。

所述井下作业管13材质为不锈钢，其内部布置有防腐涂层，其规格根据配套连接的油管进行调整。

所述耐压保护箱15材质为不锈钢。

所述电控阀17用于接收控制器11发送的控制信号，控制其开启/关闭。

所述压力传感器18用于实时获取井下作业管13内压力数据，并发送至数据收发装置9。

所述温度传感器二19用于实时获取井下作业管13内温度数据，并发送至数据收发装置9。

所述实用新型装置的规格可根据实际使用需求进行调整。

所述一种远程控制型天然气井下增温限流装置，其使用方法包括以下步骤：

步骤1、根据实际使用需求制定实用新型各部件具体规格。

步骤2、在天然气井完井/修井时，将井下装置两端通过螺纹连接头14与油管相连接，并下入井筒内目标位置，将地面装置通过法兰2与天然气井口、后续天然气传输管道相连接。

步骤3、确保地面装置、井下装置电缆连接。

步骤4、将数据收发装置9与控制中心信号连接，实时向数据中心发送压力数据、温度数据、流量数据、定位数据。

步骤5、设定压力阈值，当天然气井内采气压力小于阈值时依靠地层温度对天然气井下加热，通过温度传感器二19监测井下作业管13内温度。

步骤6、当井下作业管13内采气压力大于阈值时、井下作业管13内温度达到预设值时，控制中心发送控制指令至数据收发装置9、控制器11。

步骤7、控制器11控制电控阀17开启，开始天然气开采，流量计6实时记录流量数据，温度传感器一5实时记录导气管1内天然气温度数据。

步骤8、当井下作业管13内温度低于预设值时或压力低于阈值时，关闭电控阀17，依靠地层温度对天然气井下加热。

步骤9、重复步骤6-8。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种远程控制型天然气井下增温限流装置，其特征在于，包括地面装置、井下装置：

所述地面装置包括导气管(1)、工作箱(3)、光伏发电板(4)，所述导气管(1)两端布置有法兰(2)，所述导气管(1)贯穿布置于工作箱(3)内部，所述工作箱(3)顶部布置有光伏发电板(4)，所述导气管(1)上布置有温度传感器一(5)、流量计(6)，所述导气管(1)内部布置有电缆槽(12)，所述工作箱(3)内部布置有绝缘工作板(7)，所述绝缘工作板(7)上布置有蓄电池(8)、数据收发装置(9)、北斗定位器(10)、控制器(11)，所述光伏发电板(4)通过供电电缆与蓄电池(8)相连接；

所述井下装置包括井下作业管(13)、耐压保护箱(15)、供电槽(16)，所述井下作业管(13)两端布置有螺纹连接头(14)，所述井下作业管(13)表面布置有耐压保护箱(15)、供电槽(16)，所述耐压保护箱(15)内部布置有电控阀(17)、压力传感器(18)、温度传感器二(19)；

所述蓄电池(8)通过供电电缆与温度传感器一(5)、流量计(6)、数据收发装置(9)、北斗定位器(10)、控制器(11)、电控阀(17)、压力传感器(18)、温度传感器二(19)相连接，所述数据收发装置(9)通过数据电缆与温度传感器一(5)、流量计(6)、北斗定位器(10)、控制器(11)、压力传感器(18)、温度传感器二(19)相连接，所述控制器(11)通过控制电缆与电控阀(17)相连接。

2.如权利要求1所述的一种远程控制型天然气井下增温限流装置，其特征在于，所述导气管(1)材质为不锈钢。

3.如权利要求1所述的一种远程控制型天然气井下增温限流装置，其特征在于，所述井下作业管(13)材质为不锈钢，其内部布置有防腐涂层。

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