气井的间歇生产控制设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气井的间歇生产控制设备，属于天然气开发领域。所述设备包括：电源模块、智能控制器、数据存储模块、显示操作模块、数据采集模块和截断阀模块；所述电源模块与所述智能控制器连接，所述智能控制器与所述数据存储模块连接，所述数据存储模块与所述显示操作模块连接，所述智能控制器还分别与所述数据采集模块和所述截断阀模块连接，所述智能控制器通过所述截断阀模块控制气井进行间歇生产。本实用新型通过自动开关井，提高气井的产量，以及提高气田的最终采收率。
【专利说明】气井的间歇生产控制设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天然气开发领域，特别涉及一种气井的间歇生产控制设备。
【背景技术】
[0002]中心井站管理模式是在一个气田区域包括的多个井站中，选择一个行政管理相对集中，或集输管理中心的井站，在选择的井站中对该气田区域包括的多个井站进行管理。所以，当对该气田区域实行中心井站管理模式时，部分井站不会一直有人值守，比如，间歇式生产井。由于间歇式生产井周期性地进行采气，且该间歇式生产井是根据该间歇式生产井的生产制度进行人工开关井。然而，人工开关井会受到值班时间、路程远近、气候等条件的制约，无法严格按照生产制度进行采气，容易造成井底积液，该井底积液会使气井中的产层受到“水侵”、“水锁”、“水敏性粘土矿物膨胀”等因素的影响，进而影响气井的产量，以及影响气田的最终采收率。
实用新型内容
[0003]为了提高气井的产量，以及提高气田的最终采收率，本实用新型提供了一种气井的间歇生产控制设备。所述技术方案如下:
[0004]一方面，提供了一种气井的间歇生产控制设备，所述设备包括:电源模块、智能控制器、数据存储模块、显示操作模块、数据采集模块和截断阀模块；
[0005]所述电源模块与所述智能控制器连接，所述智能控制器与所述数据存储模块连接，所述数据存储模块与所述显示操作模块连接，所述智能控制器还分别与所述数据采集模块和所述截断阀模块连接，所述智能控制器通过所述截断阀模块控制气井进行间歇生产。
[0006]可选地，所述电源模块包括太阳能接口、蓄电池和电源管理器；
[0007]所述太阳能接口与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述电源管理器连接，所述电源管理器与所述智能控制器连接，所述太阳能接口还与太阳能面板连接，通过所述太阳能面板对所述蓄电池进行充电，并通过所述电源管理器对所述智能控制器进行供电管理。
[0008]可选地，所述数据采集模块包括:压力传感器、温度传感器和流量计；
[0009]所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量计分别与所述智能控制器连接。
[0010]可选地，所述设备还包括:压力供电接口、压力采集接口、温度供电接口、温度采集接口、流量供电接口和流量采集接口 ；
[0011]所述压力传感器通过所述压力供电接口和所述压力采集接口，分别与所述智能控制器连接，所述温度传感器通过所述温度供电接口和所述温度采集接口，分别与所述智能控制器连接，所述流量计通过所述流量供电接口和所述流量采集接口，分别与所述智能控制器连接。
[0012]可选地，所述截断阀模块包括:电磁阀和控制阀；
[0013]所述电磁阀与所述智能控制器连接，所述电磁阀还与所述控制阀连接，通过所述控制阀控制气井进行间歇生产。
[0014]可选地，所述设备还包括:电磁阀供电接口和电磁阀输入接口 ；
[0015]所述电磁阀通过所述电磁阀供电接口和所述电磁阀输入接口，分别与所述智能控制器连接。
[0016]可选地，所述设备还包括备用电磁阀输入接口 ；
[0017]所述备用电磁阀输入接口与所述智能控制器连接。
[0018]可选地，所述控制阀为气动阀、薄膜阀或电动针阀。
[0019]可选地，所述设备还包括:通用分组无线服务技术GPRS供电接口 ；
[0020]所述GPRS供电接口与所述电源模块连接。
[0021]在本实用新型实施例中，电源模块为智能控制器、数据存储模块、显示操作模块、数据采集模块和截断阀模块分别进行供电，并且在数据存储模块中事先存储控制参数，智能控制器根据数据存储模块中存储的控制参数和数据采集模块采集的参数，自动控制气井进行间歇生产，无需人工手动地开关井，进而可以严格按照生产制度进行采气，并且当生产制度合理时可以有效排出井底积液，提高气井的产量，进而提高气田的最终采收率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型实施例提供的一种气井的间歇生产控制设备结构示意图；
[0023]图2是本实用新型实施例提供的另一种气井的间歇生产控制设备结构示意图；
[0024]图3是本实用新型实施例提供的又一种气井的间歇生产控制设备结构示意图；
[0025]图4是本实用新型实施例提供的一种气井的井口设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0027]图1是本实用新型实施例提供的一种气井的间歇生产控制设备的结构示意图。参见图1，该气井的间歇生产控制设备包括:电源模块1、智能控制器2、数据存储模块3、显示操作模块4、数据采集模块5和截断阀模块6 ；
[0028]电源模块I与智能控制器2连接，智能控制器2与数据存储模块3连接，数据存储模块3与显示操作模块4连接，智能控制器2还分别与数据采集模块5和截断阀模块6连接，智能控制器2通过截断阀模块6控制气井进行间歇生产。
[0029]其中，在本实用新型实施例中，可以通过控制参数对气井进行间歇生产控制，t匕如，设定的开关井时间、流量、油套压等。具体地控制方法可以为:可以事先基于显示操作模块4，在数据存储模块3中存储控制参数，智能控制器2从数据存储模块3中获取控制参数，如果控制参数为设定的开关井时间，则直接基于设定的开关井时间，判断是否需要对气井的间歇生产进行控制；如果控制参数为其他的参数时，则智能控制器2需要获取数据采集模块5采集的数据，将采集的数据与从数据存储模块3中获取的控制参数进行比较，基于比较结果判断是否需要对气井的间歇生产进行控制。
[0030]本实用新型实施例中，气井的间歇生产控制设备通过上述方法对气井的间歇生产进行控制，可以避免人工开关井造成的影响，实施合理的生产制度，进而有效地排除井底积液，延长气井自喷时间。
[0031]需要说明的是，显示操作模块可以包括显示单元和输入单元，显示单元可以为显示屏，输入单元可以为键盘、虚拟键盘、鼠标等，本实用新型实施例对此不做具体限定。数据存储模块可以为一个存储器，本实用新型实施例同样对此不做具体限定。
[0032]另外，该设备的外形尺寸可以为任意值，只要能放置各个模块即可。比如，该设备的外形的长、宽和高均不超过30厘米,或者该设备的长为150毫米,宽为100毫米,高为210毫米。
[0033]图3是本实用新型实施例提供的又一种气井的间歇生产控制设备的结构示意图。参见图3，电源模块I包括太阳能接口、蓄电池和电源管理器；
[0034]太阳能接口与蓄电池连接，蓄电池与电源管理器连接，电源管理器与智能控制器2连接，太阳能接口还与太阳能面板连接，通过太阳能面板对蓄电池进行充电，并通过电源管理器对智能控制器2进行供电管理。
[0035]需要说明的是，在本实用新型实施例中，图3中所示的蓄电池可以位于该控制设备的内部，还可以位于该控制设备的外部，这样图3所示的蓄电池可以设置为一个蓄电池接口，将该蓄电池与该蓄电池接口连接，通过太阳能接口连接的太阳能面板对该蓄电池进行充电。另外，在本实用新型实施例中，电源管理器不仅可以对智能控制器、数据存储模块、显示操作模块、数据采集模块和截断阀模块进行供电管理，还可以对蓄电池的充电进行管理。
[0036]当电源管理器对智能控制器、数据存储模块、显示操作模块、数据采集模块和截断阀模块进行供电管理时，该电源管理器可以实时控制对这几个模块的供电电压，使这几个模块的供电电压不超过各个模块的额定供电电压。当电源管理器对蓄电池的充电进行管理时，该电源管理器可以实时获取蓄电池的充电电压，当蓄电池的充电电压大于或等于第一电压阈值时，停止太阳能面板对蓄电池进行充电；当蓄电池的充电电压小于第二电压阈值时，启动太阳能面板对蓄电池进行充电，以对蓄电池的进行保护，从而延长蓄电池的寿命。其中，第一电压阈值大于第二电压阈值。
[0037]其中，太阳能供电技术先进、功耗低且稳定性可靠。
[0038]图2是本实用新型实施例提供的另一种气井的间歇生产控制设备的结构示意图。参见图2，数据采集模块5包括:压力传感器、温度传感器和流量计；
[0039]压力传感器、温度传感器和流量计分别与智能控制器2连接。
[0040]压力传感器用于采集气井内的压力，并将采集的压力传输至智能控制器2。温度传感器用于采集井口的温度，并将采集的温度传输至智能控制器2。流量计用于采集管道中气体的流量，并将采集的流量传输至智能控制器2。当智能控制器2接收到采集的压力、温度和流量时，可以将接收的压力、温度和流量输出至数据存储模块5进行存储。另外，智能控制器2还可以从数据存储模块3中获取存储的压力阈值范围、温度阈值和流量阈值，当采集的压力小于压力阈值范围的下限时，则智能控制器2确定气井内的压力较小，或者当采集的压力大于压力阈值范围的上限时，则智能控制器2确定气井内的压力较大，此时，智能控制器2控制截断阀模块关闭，停止气井的工作。当采集的温度大于温度阈值时，则智能控制器2确定气井的井口的温度较大，控制截断阀模块关闭，停止气井的工作。当采集的流量小于流量阈值时，则智能控制器2确定管道内输送的气体较少，控制截断阀模块关闭，停止气井的工作。
[0041]其中，在本实用新型实施例中，通过温度传感器采集井口的温度，当出现火灾等情况时，可以基于温度传感器采集的温度，停止气井的工作，以安全控制井口的目的。
[0042]另外，在本实用新型实施例中，压力传感器的数量可以为多个，可以采集气井内多个地方的压力，本实用新型实施例对此不做具体限定。
[0043]进一步地，如图3所示，该设备还包括:压力供电接口、压力采集接口、温度供电接口、温度采集接口、流量供电接口和流量采集接口 ；
[0044]压力传感器通过压力供电接口和压力采集接口，分别与智能控制器2连接，温度传感器通过温度供电接口和温度采集接口，分别与智能控制器2连接，流量计通过流量供电接口和流量采集接口，分别与智能控制器2连接。
[0045]压力传感器通过压力供电接口与智能控制器2连接，以对压力传感器进行供电；压力传感器通过压力采集接口与智能控制器2连接，以将采集的压力传输给智能控制器2。温度传感器通过温度供电接口与智能控制器2连接，以对温度传感器进行供电；温度传感器通过温度采集接口与智能控制器2连接，以将采集的温度传输给智能控制器2。流量计通过流量供电接口与智能控制器2连接，以对流量计进行供电；流量计通过流量采集接口与智能控制器2连接，以将采集的流量传输给智能控制器2。
[0046]需要说明的是，在本实用新型实施例中，可以包括多个压力供电接口和多个压力采集接口，比如，如图2中包括3个压力供电接口和3个压力采集接口，当然，还可以包括更多的压力供电接口和压力采集接口，本实用新型实施例对此不做具体限定。
[0047]其中，如图2所示，截断阀模块6包括:电磁阀和控制阀；
[0048]电磁阀与智能控制器2连接，电磁阀还与控制阀连接，通过控制阀控制气井进行间歇生产。
[0049]在本实用新型实施例中，电源模块提供的是6V或12V的直流电压，不足以控制控制阀，所以，在控制阀与智能控制器2之间设置一个电磁阀，智能控制器2通过控制电磁阀，并通过电磁阀与控制阀之间的气体压力，控制控制阀的打开和关闭，进而控制气井进行间歇生产。如，如图4所示，图4中的I为控制阀，图4中的2为智能控制器，图4中的3为调压阀及分离器。从井口排出的气体通过调压阀及分离器，将气体中的水进行分离，并将分离之后的气体通过管道输送给智能控制器2，智能控制器2对其下方的电磁阀进行供电，并通过智能控制器2与控制阀I之间的管道中的气体的压力，控制控制阀I的打开和关闭。
[0050]另外，在本实用新型实施例中，通过智能控制器控制控制阀自动地开关井，使气井关井复压，开井生产，提高气井携液生产的能力，延长自喷生产周期，以及延长天然能量生产期。
[0051]需要说明的是，电磁阀控制气压可以为0.2MPa(±20% )，且电磁阀控制气源可以为氮气或者天然气。
[0052]进一步地，如图3所示，该设备还包括:电磁阀供电接口和电磁阀输入接口 ；
[0053]电磁阀通过电磁阀供电接口和电磁阀输入接口，分别与智能控制器2连接。
[0054]实际应用中，电磁阀包括两种类型，一种为正转的电磁阀，另一种是反转的电磁阀，所以，在图3中包括开井接口和关井接口，当使用正转的电磁阀时，可以将该电磁阀与开井接口连接，当使用反转的电磁阀时，可以将该电磁阀与关井接口连接。
[0055]进一步地，如图3所示，该设备还包括备用电磁阀输入接口 ；
[0056]该备用电磁阀输入接口与智能控制器2连接。
[0057]另外，在图3中还包括两个备用接口，当开井接口和关井接口出现故障时，可以使用这两个备用接口进行代替。即，可以使用电磁阀输入(关井)接口代替关井接口，使用电磁阀输入(开井)接口代替关井接口，进而保证该设备的可用性。
[0058]可选地，控制阀为气动阀、薄膜阀或电动针阀。
[0059]进一步地,该设备还包括:GPRS (General Packet Rad1 Service,通用分组无线服务技术)供电接口；
[0060]GPRS供电接口与电源模块I连接。
[0061]在该设备中设置GPRS供电接口，可以通过该GPRS供电接口连接GPRS，以实现定位，从而确定该设备的位置。
[0062]在本实用新型实施例中，电源模块为智能控制器、数据存储模块、显示操作模块、数据采集模块和截断阀模块分别进行供电，并且在数据存储模块中事先存储控制参数，该控制参数可以为开关井时间或者油套压，智能控制器根据数据存储模块中存储的控制参数和数据采集模块采集的参数，自动控制气井进行间歇生产，无需人工手动地开关井，进而可以严格按照生产制度进行采气，并且当生产制度合理时可以有效排出井底积液，提高气井的产量，进而提高气田的最终采收率。
[0063]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种气井的间歇生产控制设备，其特征在于，所述设备包括:电源模块、智能控制器、数据存储模块、显示操作模块、数据采集模块和截断阀模块； 所述电源模块与所述智能控制器连接，所述智能控制器与所述数据存储模块连接，所述数据存储模块与所述显示操作模块连接，所述智能控制器还分别与所述数据采集模块和所述截断阀模块连接，所述智能控制器通过所述截断阀模块控制气井进行间歇生产。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电源模块包括太阳能接口、蓄电池和电源管理器； 所述太阳能接口与所述蓄电池连接，所述蓄电池与所述电源管理器连接，所述电源管理器与所述智能控制器连接，所述太阳能接口还与太阳能面板连接，通过所述太阳能面板对所述蓄电池进行充电，并通过所述电源管理器对所述智能控制器进行供电管理。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数据采集模块包括:压力传感器、温度传感器和流量计； 所述压力传感器、所述温度传感器和所述流量计分别与所述智能控制器连接。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述设备还包括:压力供电接口、压力采集接口、温度供电接口、温度采集接口、流量供电接口和流量采集接口 ； 所述压力传感器通过所述压力供电接口和所述压力采集接口，分别与所述智能控制器连接，所述温度传感器通过所述温度供电接口和所述温度采集接口，分别与所述智能控制器连接，所述流量计通过所述流量供电接口和所述流量采集接口，分别与所述智能控制器连接。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述截断阀模块包括:电磁阀和控制阀； 所述电磁阀与所述智能控制器连接，所述电磁阀还与所述控制阀连接，通过所述控制阀控制气井进行间歇生产。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括:电磁阀供电接口和电磁阀输入接口 ； 所述电磁阀通过所述电磁阀供电接口和所述电磁阀输入接口，分别与所述智能控制器连接。
7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述设备还包括备用电磁阀输入接口； 所述备用电磁阀输入接口与所述智能控制器连接。
8.如权利要求5-7任一权利要求所述的设备，其特征在于，所述控制阀为气动阀、薄膜阀或电动针阀。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括:通用分组无线服务技术GPRS供电接口 ； 所述GPRS供电接口与所述电源模块连接。
【文档编号】G05D23/02GK204116985SQ201420535070
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】蔡道钢, 黄艳, 黎萌, 李逵, 张婷, 陈家晓, 夏连彬, 朱鹏 申请人:中国石油天然气股份有限公司