专利名称：压裂井口保护器测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到对开采石油油井的压裂井口保护器的测控装置。
背景技术：
当前增加油井产量的主要措施是压裂作业，压裂井口保护器装置用于油层压裂时对井口设备的保护，使压裂成本降低，压裂作业过程简化。压裂作业时将压裂井口保护器装置安装于井口采油树清腊阀门上端，压裂井口保护器油缸内的液压油将中心管推出，液压马达带动中心管旋转，使其下端的座封装置在油管内座封，产生采油树中心的压裂液新通道，从而避免了压裂时高压流体及砂、陶粒对采油树内部的影响。压裂井口保护器装置这一系列动作，如果没有测控装置来显示其运行的正确状态，将不能使用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种压裂井口保护器测控装置，它是一种配置在压裂井口保护器上监控其施工作业并具有报警功能的装置。本实用新型的技术方案为本实用新型有PLC控制模块、HMI显示屏、2个压力传感器、2个流量传感器、2个高压接近开关及I个增量值旋转编码器，PLC控制模块分别与HMI显示屏、2个压力传感器、2个流量传感器、2个高压接近开关及I个增量值旋转编码器连接。其PLC控制模块通过模块的开关量端口、模拟量端口、数字量端口与压裂井口保护器相连接的监控元件，及HMI显示屏构成测控网络。其2个压力传感器中的一个压力传感器通过压裂井口保护器的连接法兰连接在采油树上，另一个压力传感器连接在压裂井口保护器的四通上；它们分别用于采油树压力和油管压力的监测，PLC控制模块收到其监测信号后进行分析处理后送入HMI显示屏。其2个流量传感器的一端与液压站连接，另一端与压裂井口保护器的油缸连接；2个高压接近开关分别与压裂井口保护器的护线管连接；用于监测中心管活塞在油缸中的运行位置和上下极限位置；PLC控制模块收到其监测信号后进行分析，处理后送入HMI显示屏。其I个增值量编码器与压裂井口保护器的中心管联动轴连接，用于监测中心管的旋转圈数和中心管的进液口位置，PLC控制模块收到监测信号后进行分析处理后送入HMI
显示屏。本实用新型的优点如下I、本实用新型配置在压裂井口保护器上之后，能监测其运行作业的全过程，即对其采油树的压力、油管的压力、中心管的活塞上下位置、中心管的进液口位置和旋转圈数的监测，并能将监测采集的信号进行处理后输送给HMI显示屏中以动画的方式显示。2、本实用新型监测压裂井口保护器在施工过程中的油管压力、采油树压力，并具有超压报警和故障报警功能。[0013]3、本实用新型能将压裂井口保护器的运行状态送入HMI显示屏中以动画方式显
/Jn ο4、本实用新型降低了压裂作业时对人员伤害和设备损坏的风险。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型方框图；图3为本实用新型安装示意图。
具体实施方式
参见附图实施例对本实用新型作进一步说明。图I中控制箱10内有PLC控制模块8，HMI显示屏9，2个流量传感器6和7，外部有2个压力传感器I和2，2个高压接近开关3和4及I个增量值旋转编码器5，PLC控制模块8分别与HMI显示屏9，2个压力传感器I和2，2个流量传感器6和7，2个高压接近开关3和4及I个增量值旋转编码器5连接。图2中PLC控制模块8分别与压力传感器I和2、流量传感器6和7、增量值旋转编码器5、高压接近开关3和4、HMI显示屏9连接，并和相应的电气元件构成控制系统，PLC控制模块9接收来自压力传感器I和2、流量传感器6和7的模拟量信号；增量值旋转编码器5的数字量信号；高压接近开关3和4的开关量信号，通过数据处理后输入到HMI显示屏9。图3中，控制箱10内的PLC控制模块8分别与HMI显示屏9、压裂井口保护器11上的2个压力传感器I和2，2个流量传感器6和7，2个高压接近开关3和4及I个增量值旋转编码器5连接。其2个压力传感器中的一个压力传感器I通过压裂井口保护器11的连接法兰连接在采油树13上，另一个压力传感器2连接在压裂井口保护器11的四通上；其两个高压接近开关5和6分别与压裂井口保护器11的护线管相连接；它们分别用于采油树13压力和油管14压力的监测，PLC控制模块8收到其监测信号后进行分析处理后送入HMI显示屏9，如HMI显示屏9上显示采油树13压力和油管14压力的指示灯显示黄色时，则表示设备出现故障，需进行排除，使HMI显示屏9显示采油树13压力和油管14压力的指示灯显示正常
I_I ΠΤΓ. I_I O其2个流量传感器6和7的一端与液压站连接，另一端与压裂井口保护器11的油缸连接，用于监测中心管12的活塞在油缸中运行的位置；PLC控制模块8收到其监测信号后进行分析，处理后送入HMI显示屏9，HMI显示屏9依据处理结果出现相应的信号显示。其I个增量值编旋转码器5与压裂井口保护器11的中心管联动轴15连接，用于监测中心管12的进液口位置和旋转圈数，PLC控制模块8收到监测信号后进行分析处理后送入HMI显示屏9,如HMI显示屏9上显示中心管12旋转的指针在运行中停转或没旋转到相应位置和圈数，则需进行故障排除，使其恢复正常状态。
权利要求1.压裂井口保护器测控装置，其特征是控制箱(10)内有PLC控制模块(8)、HMI显示屏(9)、2个压力传感器(1、2)、2个流量传感器(6、7)、2个高压接近开关(3、4)及I个增量值旋转编码器(5)，PLC控制模块(8)分别与HMI显示屏(9)、2个压力传感器(1、2)、2个流量传感器(3、4)、2个高压接近开关及(3、4) I个增量值旋转编码器(5)连接。
2.根据权利要求I所述的压裂井口保护器测控装置，其特征是PLC控制模块(8)通过模块的开关量端口、模拟量端口、数字量端口与压裂井口保护器(11)相连接的监控元件，及HMI显示屏(9)构成测控网络。
3.根据权利要求I所述的压裂井口保护器测控装置，其特征是2个压力传感器(1、2)中的一个压力传感器(I)通过压裂井口保护器(11)的连接法兰连接在采油树(13 )上，另一个压力传感器(2)连接在压裂井口保护器(11)的四通上；其两个高压接近开关(3、4)分别与压裂井口保护器(11)的护线管连接。
4.根据权利要求I所述的压裂井口保护器测控装置，其特征是2个流量传感器的(3、4) 一端与液压站连接，另一端通过油管线与压裂井口保护器(11)的油缸连接。
5.根据权利要求I所述的压裂井口保护器测控装置，其特征是其I个增量值旋转编码器(5)与压裂井口保护器(11)上的中心管联动轴(15)连接。
专利摘要涉及到对开采石油油井的压裂井口保护器的测控装置，其控制箱内的PLC控制模块分别与HMI显示屏、两个压力传感器、两个流量传感器、两个高压接近开关、一个增量值编码器连接，两个压力传感器、两个流量传感器、两个高压接近开关、一个增量值编码器与压裂井口保护器连接，并与PLC控制模块、HMI显示屏构成测控网络，用于监控压裂井口保护器运行作业全过程，即对其采油树的压力、油管的压力、中心管的活塞运行位置、中心管的进液口位置和旋转圈数的监测，并具有超压报警和故障报警功能，降低了压裂作业对人员的伤害和设备的损坏程度。
文档编号E21B47/00GK202731873SQ20122022178
公开日2013年2月13日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者郭建伟, 王向旗, 王庆群, 翁卫东, 肖海燕, 刘洪亮, 肖红翼, 荀永明, 伍闻宇, 范军 申请人:中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂