一種sagd井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，涉及智能控制【技術(shù)領(lǐng)域】，包括：安裝在井下的用來采集井下參數(shù)的井下參數(shù)采集裝置；安裝在井口的用來采集井口參數(shù)的井口參數(shù)采集裝置；安裝在井下的用來采集蒸汽參數(shù)的蒸汽參數(shù)采集裝置；控制裝置，其第一控制端連接抽油機(jī)變頻電源，其第二控制端連接蒸汽電動閥門；連接在所述井下參數(shù)采集裝置輸出端與所述控制裝置第一輸入端之間的第一濾波放大器；連接在所述井口參數(shù)采集裝置輸出端與所述控制裝置第二輸入端之間的第二濾波放大器；其中，所述蒸汽參數(shù)采集裝置輸出端連接所述控制器的第三控制端。本實(shí)用新型集成度高，可實(shí)現(xiàn)SAGD井智能閉環(huán)控制，降低了故障率。
【專利說明】—種SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種SAGD(Steam AssistedGravity Drainage,蒸汽輔助重力泄油)井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]然而，目前國內(nèi)油田每對SAGD油井的控制系統(tǒng)包括井口數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、井下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、蒸汽計(jì)量系統(tǒng)和抽油機(jī)控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)采集及獨(dú)立控制，系統(tǒng)間未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通路，未實(shí)現(xiàn)信息共享，也未實(shí)現(xiàn)深層數(shù)據(jù)智能控制。對SAGD的調(diào)節(jié)控制，目前是靠人工經(jīng)驗(yàn)手動完成。因此存在以下諸多問題與不足:系統(tǒng)分散、結(jié)構(gòu)繁瑣，通信鏈路復(fù)雜，協(xié)議不統(tǒng)一；每對SAGD油井系統(tǒng)間重復(fù)投資，費(fèi)用浪費(fèi)較大；每對SAGD油井上的采集與控制系統(tǒng)之間相互割裂，系統(tǒng)數(shù)據(jù)無法共享，缺少完善的控制模型，難以形成針對SAGD油井工藝需求的智能化控制與管理；系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低，故障率高，這在很大程度上制約了 SAGD井的大規(guī)模建設(shè)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),解決了現(xiàn)有技術(shù)中SAGD井?dāng)?shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)分散、割裂而引發(fā)的諸多問題。
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括:
[0005]安裝在井下的用來采集井下參數(shù)的井下參數(shù)采集裝置；
[0006]安裝在井口的用來采集井口參數(shù)的井口參數(shù)采集裝置；
[0007]安裝在井下的用來采集蒸汽參數(shù)的蒸汽參數(shù)采集裝置；
[0008]控制裝置，其第一控制端連接抽油機(jī)變頻電源，其第二控制端連接蒸汽電動閥門；
[0009]連接在所述井下參數(shù)采集裝置輸出端與所述控制裝置第一輸入端之間的第一濾波放大器；
[0010]連接在所述井口參數(shù)采集裝置輸出端與所述控制裝置第二輸入端之間的第二濾波放大器；
[0011]其中，所述蒸汽參數(shù)采集裝置輸出端連接所述控制裝置的第三控制端。
[0012]優(yōu)選地，所述井下參數(shù)采集裝置包括井下溫度采集單元和井下壓力采集單元。
[0013]優(yōu)選地，所述井口參數(shù)采集裝置包括井口溫度采集單元和井口壓力采集單元。
[0014]優(yōu)選地，所述蒸汽參數(shù)采集裝置包括蒸汽壓力采集單元。
[0015]優(yōu)選地，所述控制裝置是單片機(jī)。
[0016]優(yōu)選地，所述單片機(jī)采用MSP430F5438。
[0017]優(yōu)選地，所述控制裝置包括模數(shù)變換器、計(jì)算器以及信號發(fā)送/接收器。
[0018]優(yōu)選地，所述蒸汽參數(shù)采集裝置輸出端經(jīng)由網(wǎng)卡接口連接所述控制裝置的第三控制端。
[0019]優(yōu)選地，所述網(wǎng)卡接口采用RJ45。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0021]本實(shí)用新型通過對SAGD井的軟硬件進(jìn)行整合優(yōu)化建立成一套統(tǒng)一的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化管理各采集控制單元，降低了整套系統(tǒng)的成本，形成了數(shù)據(jù)共享、通信鏈路簡單、協(xié)議統(tǒng)一的智能控制系統(tǒng)。
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型提供的一種SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以下所說明的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0027]圖1顯示了本實(shí)用新型提供的一種SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖1所示，包括:安裝在井下的用來采集井下參數(shù)的井下參數(shù)采集裝置101 ;安裝在井口的用來采集井口參數(shù)的井口參數(shù)采集裝置102 ;安裝在井下的用來采集蒸汽參數(shù)的蒸汽參數(shù)采集裝置103 ;控制裝置104，其第一控制端連接抽油機(jī)變頻電源107，其第二控制端連接蒸汽電動閥門108 ;連接在所述井下參數(shù)采集裝置101輸出端與所述控制裝置104第一輸入端之間的第一濾波放大器105 ;連接在所述井口參數(shù)采集裝置102輸出端與所述控制裝置104第二輸入端之間的第二濾波放大器106 ;其中，所述蒸汽參數(shù)采集裝置103輸出端連接所述控制裝置104的第三控制端。具體地說，所述井下參數(shù)采集裝置101包括井下溫度采集單元和井下壓力采集單元。所述井口參數(shù)采集裝置102包括井口溫度采集單元和井口壓力采集單元。所述蒸汽參數(shù)采集裝置103包括蒸汽壓力采集單元。所述控制裝置104是單片機(jī)。所述單片機(jī)采用MSP430F5438。其中，所述控制裝置104包括模數(shù)變換器、計(jì)算器以及信號發(fā)送/接收器。所述蒸汽參數(shù)采集裝置103輸出端經(jīng)由網(wǎng)卡接口連接所述控制裝置的第三控制端。其中，所述網(wǎng)卡接口采用RJ45。
[0028]圖2顯示了本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電路圖，如圖2所示，井下參數(shù)采集裝置的端口 Pl將井下溫度值和井下壓力值經(jīng)由第一濾波放大器發(fā)送到控制裝置MSP430F5438第一輸入端的端口 P6.0進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，井口參數(shù)采集裝置的端口 P2將井口溫度值和井口壓力值經(jīng)由第二濾波放大器發(fā)送到控制裝置MSP430F5438第二輸入端的端口 P6.1進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。其中所述第一濾波放大器和所述第二濾波放大器采用TLV2775C。所述控制裝置MSP430F5438將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的井下溫度值和井下壓力值、井口溫度值和井口壓力值經(jīng)由端口 P3.4和端口 P3.5發(fā)送至邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片SP3232EEY的端口TlIN和端口 R10UT，所述邏輯電平轉(zhuǎn)換芯片SP3232EEY將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的井下溫度值和井下壓力值、井口溫度值和井口壓力值再經(jīng)過邏輯電平轉(zhuǎn)換后經(jīng)由端口 RlIN和端口 T10UT，以及串口通訊接口 RS232發(fā)送至PC機(jī)或者4G/W1-FI。
[0029]圖3顯示了本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的電路圖，如圖3所示，蒸汽參數(shù)采集裝置的輸出端經(jīng)由網(wǎng)卡接口 RX+和RX-連接所述控制裝置的第三控制端P5.6。其中，所述網(wǎng)卡接口采用RJ45。
[0030]本實(shí)用新型將井口參數(shù)采集裝置的包含P井的主管壓力、副管壓力、管套壓力、主管溫度和副管溫度和I井的主管壓力、副管壓力、管套壓力和副管溫度的參數(shù)數(shù)據(jù)直接傳送至控制裝置中。對井下參數(shù)采集裝置把光纖測溫、毛細(xì)管測壓、熱電偶測溫的設(shè)備采集模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號后再通過優(yōu)化后的算法發(fā)送至控制裝置。把蒸汽參數(shù)采集裝置的壓力、壓差數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號傳送至控制裝置。用Modbus RTU協(xié)議使抽油機(jī)變頻器接入控制裝置將以上四個(gè)裝置整合后對井下數(shù)據(jù)、井口功圖數(shù)據(jù)與注入蒸汽量進(jìn)行分析，通過建立的控制算法模型調(diào)節(jié)抽油機(jī)沖次、蒸汽電動閥開度以及油嘴的生產(chǎn)壓差，使其在設(shè)定參數(shù)與指定范圍內(nèi)動態(tài)平衡從而達(dá)到增產(chǎn)增效的效果。
[0031]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果:
[0032]本實(shí)用新型井口參數(shù)采集裝置、蒸汽參數(shù)采集裝置、抽油機(jī)變頻器通過協(xié)議轉(zhuǎn)換直接連接到一個(gè)控制裝置上，取代各自的采集控制設(shè)備。將井下參數(shù)采集裝置的傳輸信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號，將軟件設(shè)置與算法進(jìn)行優(yōu)化再接入控制裝置。打通各裝置的數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。在此基礎(chǔ)上研發(fā)出基于Subcool模型的SAGD抽油機(jī)智能控制與蒸汽注入量相關(guān)算法，提供控制接口，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)根據(jù)SAGD地層環(huán)境智能沖次控制，為蒸汽流量控制設(shè)備提供蒸汽流量、注入速度需求數(shù)據(jù)，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到注氣量最少、產(chǎn)能最大、能耗最小，達(dá)到產(chǎn)出/投入的最佳控制平衡點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增產(chǎn)的目的。
[0033]盡管上文對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型不限于此，本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行各種修改。因此，凡按照本實(shí)用新型原理所作的修改，都應(yīng)當(dāng)理解為落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種SAGD井智能控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 安裝在井下的用來采集井下參數(shù)的井下參數(shù)采集裝置； 安裝在井口的用來采集井口參數(shù)的井口參數(shù)采集裝置； 安裝在井下的用來采集蒸汽參數(shù)的蒸汽參數(shù)采集裝置； 控制裝置，其第一控制端連接抽油機(jī)變頻電源，其第二控制端連接蒸汽電動閥門； 連接在所述井下參數(shù)采集裝置輸出端與所述控制裝置第一輸入端之間的第一濾波放大器； 連接在所述井口參數(shù)采集裝置輸出端與所述控制裝置第二輸入端之間的第二濾波放大器； 其中，所述蒸汽參數(shù)采集裝置輸出端連接所述控制裝置的第三控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述井下參數(shù)采集裝置包括井下溫度采集單元和井下壓力采集單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述井口參數(shù)采集裝置包括井口溫度米集單兀和井口壓力米集單兀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽參數(shù)采集裝置包括蒸汽壓力采集單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制裝置是單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述單片機(jī)采用MSP430F5438。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制裝置包括模數(shù)變換器、計(jì)算器以及信號發(fā)送/接收器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述蒸汽參數(shù)采集裝置輸出端經(jīng)由網(wǎng)卡接口連接所述控制裝置的第三控制端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述網(wǎng)卡接口采用RJ45。
【文檔編號】G05B19/418GK203930493SQ201420381176
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】孫長江, 羅洋洲, 蔣能記, 袁文祥, 侯誠 申請人:新疆金牛能源科技有限責(zé)任公司