一种sagd井智能控制系统结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种SAGD井智能控制系统结构，涉及智能控制【技术领域】，包括：安装在井下的用来采集井下参数的井下参数采集装置；安装在井口的用来采集井口参数的井口参数采集装置；安装在井下的用来采集蒸汽参数的蒸汽参数采集装置；控制装置，其第一控制端连接抽油机变频电源，其第二控制端连接蒸汽电动阀门；连接在所述井下参数采集装置输出端与所述控制装置第一输入端之间的第一滤波放大器；连接在所述井口参数采集装置输出端与所述控制装置第二输入端之间的第二滤波放大器；其中，所述蒸汽参数采集装置输出端连接所述控制器的第三控制端。本实用新型集成度高，可实现SAGD井智能闭环控制，降低了故障率。
【专利说明】—种SAGD井智能控制系统结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能控制【技术领域】，特别涉及一种SAGD(Steam AssistedGravity Drainage,蒸汽辅助重力泄油)井智能控制系统结构。
【背景技术】
[0002]然而，目前国内油田每对SAGD油井的控制系统包括井口数据采集系统、井下数据采集系统、蒸汽计量系统和抽油机控制系统，各系统主要实现的是数据采集及独立控制，系统间未实现数据通路，未实现信息共享，也未实现深层数据智能控制。对SAGD的调节控制，目前是靠人工经验手动完成。因此存在以下诸多问题与不足:系统分散、结构繁琐，通信链路复杂，协议不统一；每对SAGD油井系统间重复投资，费用浪费较大；每对SAGD油井上的采集与控制系统之间相互割裂，系统数据无法共享，缺少完善的控制模型，难以形成针对SAGD油井工艺需求的智能化控制与管理；系统的稳定性降低，故障率高，这在很大程度上制约了 SAGD井的大规模建设。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种SAGD井智能控制系统结构,解决了现有技术中SAGD井数据采集控制系统分散、割裂而引发的诸多问题。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种SAGD井智能控制系统结构，包括:
[0005]安装在井下的用来采集井下参数的井下参数采集装置；
[0006]安装在井口的用来采集井口参数的井口参数采集装置；
[0007]安装在井下的用来采集蒸汽参数的蒸汽参数采集装置；
[0008]控制装置，其第一控制端连接抽油机变频电源，其第二控制端连接蒸汽电动阀门；
[0009]连接在所述井下参数采集装置输出端与所述控制装置第一输入端之间的第一滤波放大器；
[0010]连接在所述井口参数采集装置输出端与所述控制装置第二输入端之间的第二滤波放大器；
[0011]其中，所述蒸汽参数采集装置输出端连接所述控制装置的第三控制端。
[0012]优选地，所述井下参数采集装置包括井下温度采集单元和井下压力采集单元。
[0013]优选地，所述井口参数采集装置包括井口温度采集单元和井口压力采集单元。
[0014]优选地，所述蒸汽参数采集装置包括蒸汽压力采集单元。
[0015]优选地，所述控制装置是单片机。
[0016]优选地，所述单片机采用MSP430F5438。
[0017]优选地，所述控制装置包括模数变换器、计算器以及信号发送/接收器。
[0018]优选地，所述蒸汽参数采集装置输出端经由网卡接口连接所述控制装置的第三控制端。
[0019]优选地，所述网卡接口采用RJ45。
[0020]与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于:
[0021]本实用新型通过对SAGD井的软硬件进行整合优化建立成一套统一的控制系统，实现了系统化管理各采集控制单元，降低了整套系统的成本，形成了数据共享、通信链路简单、协议统一的智能控制系统。
[0022]下面结合附图对本实用新型的结构及原理进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型提供的一种SAGD井智能控制系统结构的示意图；
[0024]图2是本实用新型第一实施例提供的SAGD井智能控制系统结构的电路图；
[0025]图3是本实用新型第二实施例提供的SAGD井智能控制系统结构的电路图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]图1显示了本实用新型提供的一种SAGD井智能控制系统结构的示意图，如图1所示，包括:安装在井下的用来采集井下参数的井下参数采集装置101 ;安装在井口的用来采集井口参数的井口参数采集装置102 ;安装在井下的用来采集蒸汽参数的蒸汽参数采集装置103 ;控制装置104，其第一控制端连接抽油机变频电源107，其第二控制端连接蒸汽电动阀门108 ;连接在所述井下参数采集装置101输出端与所述控制装置104第一输入端之间的第一滤波放大器105 ;连接在所述井口参数采集装置102输出端与所述控制装置104第二输入端之间的第二滤波放大器106 ;其中，所述蒸汽参数采集装置103输出端连接所述控制装置104的第三控制端。具体地说，所述井下参数采集装置101包括井下温度采集单元和井下压力采集单元。所述井口参数采集装置102包括井口温度采集单元和井口压力采集单元。所述蒸汽参数采集装置103包括蒸汽压力采集单元。所述控制装置104是单片机。所述单片机采用MSP430F5438。其中，所述控制装置104包括模数变换器、计算器以及信号发送/接收器。所述蒸汽参数采集装置103输出端经由网卡接口连接所述控制装置的第三控制端。其中，所述网卡接口采用RJ45。
[0028]图2显示了本实用新型第一实施例提供的SAGD井智能控制系统结构的电路图，如图2所示，井下参数采集装置的端口 Pl将井下温度值和井下压力值经由第一滤波放大器发送到控制装置MSP430F5438第一输入端的端口 P6.0进行模数转换，井口参数采集装置的端口 P2将井口温度值和井口压力值经由第二滤波放大器发送到控制装置MSP430F5438第二输入端的端口 P6.1进行模数转换。其中所述第一滤波放大器和所述第二滤波放大器采用TLV2775C。所述控制装置MSP430F5438将模数转换后的井下温度值和井下压力值、井口温度值和井口压力值经由端口 P3.4和端口 P3.5发送至逻辑电平转换芯片SP3232EEY的端口TlIN和端口 R10UT，所述逻辑电平转换芯片SP3232EEY将模数转换后的井下温度值和井下压力值、井口温度值和井口压力值再经过逻辑电平转换后经由端口 RlIN和端口 T10UT，以及串口通讯接口 RS232发送至PC机或者4G/W1-FI。
[0029]图3显示了本实用新型第二实施例提供的SAGD井智能控制系统结构的电路图，如图3所示，蒸汽参数采集装置的输出端经由网卡接口 RX+和RX-连接所述控制装置的第三控制端P5.6。其中，所述网卡接口采用RJ45。
[0030]本实用新型将井口参数采集装置的包含P井的主管压力、副管压力、管套压力、主管温度和副管温度和I井的主管压力、副管压力、管套压力和副管温度的参数数据直接传送至控制装置中。对井下参数采集装置把光纤测温、毛细管测压、热电偶测温的设备采集模拟量数据转换成标准信号后再通过优化后的算法发送至控制装置。把蒸汽参数采集装置的压力、压差数据转换成标准信号传送至控制装置。用Modbus RTU协议使抽油机变频器接入控制装置将以上四个装置整合后对井下数据、井口功图数据与注入蒸汽量进行分析，通过建立的控制算法模型调节抽油机冲次、蒸汽电动阀开度以及油嘴的生产压差，使其在设定参数与指定范围内动态平衡从而达到增产增效的效果。
[0031]综上所述，本实用新型具有以下技术效果:
[0032]本实用新型井口参数采集装置、蒸汽参数采集装置、抽油机变频器通过协议转换直接连接到一个控制装置上，取代各自的采集控制设备。将井下参数采集装置的传输信号转换成标准信号，将软件设置与算法进行优化再接入控制装置。打通各装置的数据链，实现数据共享。在此基础上研发出基于Subcool模型的SAGD抽油机智能控制与蒸汽注入量相关算法，提供控制接口，实现抽油机根据SAGD地层环境智能冲次控制，为蒸汽流量控制设备提供蒸汽流量、注入速度需求数据，使整个系统达到注气量最少、产能最大、能耗最小，达到产出/投入的最佳控制平衡点，实现节能增产的目的。
[0033]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本【技术领域】技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种SAGD井智能控制系统结构，其特征在于，包括: 安装在井下的用来采集井下参数的井下参数采集装置； 安装在井口的用来采集井口参数的井口参数采集装置； 安装在井下的用来采集蒸汽参数的蒸汽参数采集装置； 控制装置，其第一控制端连接抽油机变频电源，其第二控制端连接蒸汽电动阀门； 连接在所述井下参数采集装置输出端与所述控制装置第一输入端之间的第一滤波放大器； 连接在所述井口参数采集装置输出端与所述控制装置第二输入端之间的第二滤波放大器； 其中，所述蒸汽参数采集装置输出端连接所述控制装置的第三控制端。
2.根据权利要求1所述的系统结构，其特征在于，所述井下参数采集装置包括井下温度采集单元和井下压力采集单元。
3.根据权利要求1所述的系统结构，其特征在于，所述井口参数采集装置包括井口温度米集单兀和井口压力米集单兀。
4.根据权利要求1所述的系统结构，其特征在于，所述蒸汽参数采集装置包括蒸汽压力采集单元。
5.根据权利要求1所述的系统结构，其特征在于，所述控制装置是单片机。
6.根据权利要求5所述的系统结构，其特征在于，所述单片机采用MSP430F5438。
7.根据权利要求5所述的系统结构，其特征在于，所述控制装置包括模数变换器、计算器以及信号发送/接收器。
8.根据权利要求1所述的系统结构，其特征在于，所述蒸汽参数采集装置输出端经由网卡接口连接所述控制装置的第三控制端。
9.根据权利要求8所述的系统结构，其特征在于，所述网卡接口采用RJ45。
【文档编号】G05B19/418GK203930493SQ201420381176
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】孙长江, 罗洋洲, 蒋能记, 袁文祥, 侯诚 申请人:新疆金牛能源科技有限责任公司