天然气井口远程智能开关控制装置的制作方法

本发明涉及一种控制装置，特别涉及一种天然气井口远程智能开关控制装置。

背景技术：

天然气气田中低压集输工艺模式为：“井下节流、井口不加热、不注醇、中低压集气、带液计量、井间串接、远程控制、常温分离、二级增压、集中处理”。主要是通过井下节流器将井筒高压天然气节流降压后，经采气井口进入地面中低压集输系统。为了防止井下节流器突然失效，在井口安装高低压紧急截断阀，确保节流器失效后，井口高压天然气被紧急截断阀关闭，从而确保中低压集输管道的安全。因此，井口地面流程以紧急截断阀为分界点，截断阀上游为高压系统，截断阀下游为中低压系统。现有的井口设备主要有：采气树—井口节流针阀—紧急截断阀—流量计—截止止回阀—采集气管线。

为了对气井生产情况进行有效的监控和管理，防止气井在异常情况下无法关断，在采气井口安装了数字化设备，在实时采集现场生产数据的同时，实现对井口紧急截断阀的远程关断控制；气井的开关完全是工人到井口现场手动开关井口节流针阀和紧急截断阀，费时费力且有一定的危险。

随着天然气气田气井数量的逐年攀升，气井的日常开井、关井作业量逐年增多，特别是间歇生产气井的增加，使得气井开关井作业更加频繁。集气站、天然气处理厂的停产检修，会关闭大量的气井，检修完成后的开井作业量非常繁重。由于开井作业需要到每口气井井口操作，而实际的现场操作人员不足，特别是大批量气井开井作业时，一是人员相对比较缺乏，二是开井时间比较长，在一定程度上不能满足上生产的需要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服上述问题，提供一种将有效解决气田检修、停产期间大规模气井繁重的开关井作业程序的天然气井口远程智能开关控制装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：本发明的天然气井口远程智能开关控制装置，包括电动节流针阀、针阀智能控制器、井口开关智能控制器、电控井口紧急截断阀、太阳能供电装置、油套压变送器、管压变送器、流量计及阀压变送器组成，所述油套压变送器、阀压变送器、流量计所监测的压力、流量瞬时信号，作为开关井过程中系统状态的判断依据，所述井口开关智能控制器通过智能运算后逻辑控制电动节流针阀和电控井口紧急截断阀进行井口的开关作业，同时电控井口紧急截断阀与电动节流针阀联动，当电动节流针阀失效，或者开关井作业失败后，电控电控井口紧急截断阀能够第一时间关闭，从而确保下游管输系统的安全。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述电动节流针阀采用无刷电机驱动。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述电控井口紧急截断阀表面包覆有阀套，阀套活动连接在电控井口紧急截断阀上。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述阀套采用塑胶材质结构。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述阀套内填充有海绵材质层，海绵材质层固定在阀套上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的天然气井口远程智能开关控制装置将有效解决气田检修、停产期间大规模气井繁重的开关井作业程序，也将为间歇气井生产制度的调整和自动开关井控制，天然气井口远程智能开关控制装置不仅会解决高压气井开关井的问题，而且也会为低产低效井的精细化管理插上翅膀，大规模大批量气井井口的精细化管理和“一井一法一工艺”的管理目标必将实现。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的天然气井口远程智能开关控制装置控制形式图；

图3为本发明的现场及远程自动连续开井流程图；

图4为本发明的现场及远程比例控制开井流程图；

图中：1.油套压变送器；2.电动节流针阀；3.阀压变送器；4.电控井口紧急截断阀；5.流量计；6.井口开关智能控制器；7.太阳能供电装置。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图一所示的本发明天然气井口远程智能开关控制装置的优选实施例，包括电动节流针阀2、针阀智能控制器6、井口开关智能控制器、电控井口紧急截断阀4、太阳能供电装置7、油套压变送器1、管压变送器、流量计5及阀压变送器3组成，所述油套压变送器1、阀压变送器3、流量计5所监测的压力、流量瞬时信号，作为开关井过程中系统状态的判断依据，所述井口开关智能控制器6通过智能运算后逻辑控制电动节流针阀2和电控井口紧急截断阀4进行井口的开关作业，同时电控井口紧急截断阀4与电动节流针阀2联动，当电动节流针阀2失效，或者开关井作业失败后，电控电控井口紧急截断阀能够第一时间关闭，从而确保下游管输系统的安全。

所述电动节流针阀2采用无刷电机驱动。具体实施效果更好，大大提高了工作效率。

所述电控井口紧急截断阀4表面包覆有阀套，阀套活动连接在电控井口紧急截断阀4上。避免长时间使用电控井口紧急截断阀4，造成手部不适的问题。

所述阀套采用塑胶材质结构。使用安全可靠。

所述阀套内填充有海绵材质层，海绵材质层固定在阀套上。进一步增强了使用舒适度。

本发明的天然气井口远程智能开关控制装置将有效解决气田检修、停产期间大规模气井繁重的开关井作业程序，也将为间歇气井生产制度的调整和自动开关井控制，天然气井口远程智能开关控制装置不仅会解决高压气井开关井的问题，而且也会为低产低效井的精细化管理插上翅膀，大规模大批量气井井口的精细化管理和“一井一法一工艺”的管理目标必将实现。

远程自动开关井，即是通过可以远程控制开关的阀门，将阀门开启、关闭。对于气井而言，远程控制阀门的开关状态，必须与天然气采集输系统相匹配，以避免高压天然气进入不同压力系统时出现超压等安全风险。此外，远程自动开井技术必须符合天然气气田的实际，以“低成本”开发为前提，同时还要考虑高压气井开井节流降压过程及气流高速冲击的影响。

以现有井口设备为主，通过升级改造井口节流针阀，增加动力传动机构与远程控制设备，实现传动机构与井口针阀联动。通过远程控制指令的下达，对井口针阀进行远程操作，模拟人工现场手动开关井作业。

天然气井口远程智能开关控制装置控制形式（参见图二），电动关井是智能控制器接到关闭信号后电动装置连续不停顿将针阀和高低压截断阀关闭，相对现场及远程自动连续开井和现场及远程比例控制开井较为复杂（参见图三和图四），当针阀开到百分之十且持续十分钟后油压不降低，阀压不升高判定为针阀处冰堵，关闭针阀及截断阀，开井失败，且任何状态下均可关闭针阀和高低压截断阀，现场及远程比例控制可用于不完全开启针阀以节流方式控制天然气产量的目的。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。