石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及天然氣遠(yuǎn)程調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于高壓天然氣井產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]頁巖氣(shale gas)是賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，與“煤層氣”、“致密氣”同屬一類。頁巖氣的形成和富集有著自身獨特的特點，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖地層中。頁巖氣很早就已經(jīng)被人們所認(rèn)知，但采集比傳統(tǒng)天然氣困難，隨著資源能源日益匱乏，作為傳統(tǒng)天然氣的有益補充，人們逐漸意識到頁巖氣的重要性。
[0003]涪陵頁巖氣開發(fā)氣井屬高壓高產(chǎn)氣井，天然氣產(chǎn)量30 X 104m3/d，井口壓力40MPa，氣井?dāng)?shù)量多，現(xiàn)有采氣工人少，現(xiàn)場氣井以無人值守方式進(jìn)行管理。而目前國內(nèi)天然氣自動調(diào)節(jié)裝置僅限于4.0MPa以下天然氣輸氣流程，尚無針對高壓氣井的天然氣遠(yuǎn)程調(diào)控裝置，天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控成了制約涪陵頁巖氣開發(fā)無人值守管理的瓶頸。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于，提出一種石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置，以實現(xiàn)高壓高產(chǎn)氣井天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)程安全調(diào)控，從而實現(xiàn)氣井無人值守。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置，其包括:遠(yuǎn)程終端設(shè)備及與其通信聯(lián)系的PLC控制單元，還包括與PLC控制單元電性連接的電動執(zhí)行機構(gòu)、與電動執(zhí)行機構(gòu)連接設(shè)置的節(jié)流閥，以及設(shè)于節(jié)流閥與PLC控制單元之間的數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理器；所述節(jié)流閥上部設(shè)有一固定座，電動執(zhí)行機構(gòu)連接固定于該固定座上端面上，該固定座中間豎直方向開有通孔，一連接軸穿過該通孔且上部與電動執(zhí)行機構(gòu)相連接，下部與節(jié)流閥的閥桿相連接。
[0006]其中，所述PLC控制單元與電動執(zhí)行機構(gòu)之間電性連接有一輸出器。
[0007]具體的，所述電動執(zhí)行機構(gòu)采用多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器，該多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器內(nèi)設(shè)有減速機構(gòu)、西門子A1模塊、模擬量安全柵、浪涌保護器、斷路器，以及傳感器。
[0008]優(yōu)選的，所述節(jié)流閥采用閥套孔徑為30mm，閥針底端角度為20度的針型節(jié)流閥。
[0009]進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集器包括設(shè)于節(jié)流閥后端的壓力傳感器與流量計。
[0010]此外，所述數(shù)據(jù)處理器內(nèi)包括有濾波器。
[0011]本實用新型的石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、靈活以及維修容易、安全可靠，且具有遠(yuǎn)程自動調(diào)控、遠(yuǎn)程監(jiān)督、遠(yuǎn)程報警等功能，實現(xiàn)了產(chǎn)量調(diào)節(jié)從人工調(diào)節(jié)到自動調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)了產(chǎn)量調(diào)節(jié)自動化與無人值守；同時，其調(diào)節(jié)常量的精度較高，每天的產(chǎn)量誤差低于1%;再者，由于其電動執(zhí)行器波動小，因此降低了電動執(zhí)行機構(gòu)的動作頻率，提高了電動執(zhí)行器的使用壽命與可靠性。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實用新型石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控的線路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]如圖1、2所示，本實用新型提供一種石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置，其包括:遠(yuǎn)程終端設(shè)備10及與其通信聯(lián)系的PLC控制單元20，還包括與PLC控制單元20電性連接的電動執(zhí)行機構(gòu)30、與電動執(zhí)行機構(gòu)30連接設(shè)置的節(jié)流閥40，以及設(shè)于節(jié)流閥40與PLC控制單元20之間的數(shù)據(jù)采集器50和數(shù)據(jù)處理器60 ;所述節(jié)流閥40上部設(shè)有一固定座42，電動執(zhí)行機構(gòu)30連接固定于該固定座42上端面上，該固定座42中間豎直方向開有通孔，一連接軸44穿過該通孔且上部與電動執(zhí)行機構(gòu)30相連接，下部與節(jié)流閥40的閥桿相連接。具體的，所述固定座42可以通過螺紋連接固定于節(jié)流閥40上部，電動執(zhí)行機構(gòu)30可以用螺栓46連接固定于固定座43上端面。本實用新型的石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、靈活以及維修容易、安全可靠。當(dāng)天然氣井口產(chǎn)出的高壓天然氣，經(jīng)過本實用新型的石油天然氣井口產(chǎn)量遠(yuǎn)程調(diào)控裝置自動調(diào)控到目標(biāo)產(chǎn)量后，輸送到后端設(shè)備及輸氣管線，其產(chǎn)量的自動調(diào)控是通過采集的實時數(shù)據(jù)與控制參數(shù)得到電動執(zhí)行機構(gòu)30的控制量來調(diào)節(jié)節(jié)流閥40的開度實現(xiàn)產(chǎn)量的調(diào)控，并且在遠(yuǎn)程終端設(shè)備10設(shè)置實時的流量監(jiān)控與報警功能，以實現(xiàn)井口產(chǎn)量調(diào)控?zé)o人值守。
[0017]本實用新型中，所述遠(yuǎn)程終端設(shè)備10用于遠(yuǎn)程設(shè)置控制參數(shù)、實時流量監(jiān)控與故障報警，該遠(yuǎn)程終端設(shè)備10內(nèi)預(yù)設(shè)有控制參數(shù)設(shè)置程序。在本實用新型具體實施例中，該遠(yuǎn)程設(shè)置控制參數(shù)可以包括目標(biāo)流量、步進(jìn)行程、步進(jìn)間隔時間，以及閥位開度。
[0018]具體的，所述PLC控制單元20用于通過采集數(shù)據(jù)與控制參數(shù)來計算電動執(zhí)行機構(gòu)30的輸出量。作為本實用新型的一種優(yōu)選實施例，所述PLC控制單元20與電動執(zhí)行機構(gòu)30之間電性連接有一輸出器22，該輸出器22用于通過輸出量來調(diào)節(jié)控制節(jié)流閥40的閥門開度。優(yōu)選的，本實用新型中的閥位開度的增量控制可以采用步進(jìn)方式，并能實現(xiàn)步進(jìn)行程、步進(jìn)間隔時間的設(shè)置。
[0019]特別的，本實用新型中所述的電動執(zhí)行機構(gòu)30采用智能型非侵入式調(diào)節(jié)型，其優(yōu)選采用多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器。進(jìn)一步地，本實用新型還通過在多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器內(nèi)增加減速機構(gòu)(未圖示)的設(shè)置，可以起到降低電動執(zhí)行器的運轉(zhuǎn)速度，從而減小電動執(zhí)行器的步進(jìn)值的目的，從而將電動執(zhí)行器的步進(jìn)值從I %降低到0.2 %，天然氣產(chǎn)量調(diào)節(jié)步進(jìn)值從6萬方/天減小到1.1萬方/天。作為本實用新型的一種具體實施例，所述多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行器內(nèi)不