技术简介:
本专利针对煤层气排采中人工操作效率低、数据误差大、实时性差等问题,设计了一种集成强电回路与数据采集的自动控制柜。通过导轨组件分层布局电气元件,实现电动机变频控制、远程数据传输及异常报警功能,结合备用电源和散热设计,提升排采自动化水平,降低人工干预需求,提高单井产量与作业安全性。
关键词:煤层气自动排采控制柜,远程监测,智能调节
煤层气自动排采控制柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种煤层气自动排采控制柜,包括柜体、柜门、设置在柜体外部的电动机、设置在柜体内两侧板之间的安装导轨组件、设置在安装导轨组件上的安装板组件以及设置在安装板组件上的强电回路组件和数据采集传输组件;安装导轨组件包括自上而下依次设置的第一安装导轨、第二安装导轨、第三安装导轨以及第四安装导轨;安装板组件包括设置在第一安装导轨与第二安装导轨之间的第一安装板、设置在第二安装导轨与第三安装导轨之间的第二安装板、设置在第三安装导轨与第四安装导轨之间的第三安装板以及设置在第四安装导轨与柜体底板之间的第四安装板。本实用新型极大的节省了人力物力,提高工作效率,克服了人工测量数据时许多弊端和不便。
【专利说明】煤层气自动排采控制柜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉属于煤层气开采领域,涉及一种控制柜,尤其涉及一种煤层气自动排采控制柜。
【背景技术】
[0002]煤层气作为常规天然气重要的接替资源已越来越受到世界各国的广泛关注;煤层气排采即排水采气的简称,即利用机械举升设备将井筒内的水举升到地面,逐步降低井底流压;随着井底流压降低,逐渐形成压降漏斗并逐步向外扩展,进而逐步降低煤层的储层压力,迫使吸附在煤基质孔隙内表面的煤层气被解吸,然后通过基质孔隙的非达西渗流和扩散到天然裂隙,煤层气再从裂隙中渗流到井筒,从而被采出;
[0003]煤层气排采技术是目前制约我国煤层气发展的重大瓶颈,且我国煤层气总体具有低压、低渗、低产的特点,加强对煤层气排采规律的研究,制订科学、合理的定量化排采工作制度;提出进一步改善排采效果、提高单井产量的合理化建议;即合理控制动液面下降速率,确保平稳逐级降压,实现稳产并提高单井产量,是我国煤层气发展的一个重要环节;
[0004]目前,国内煤层气排采多采用是人工驻井干预;驻井工人每天把井场的监测参数抄录下来,然后传到排采研究所,供技术人员参考分析,然后下达排采指令,调节排采制度;这种方式存在缺点:需要人工手动抄表、测量,费时费力;数据可能人为抄错,导致排采命令下达有误,影响量产;数据实时性差,达不到精确的实时和定时监测;人工操作,可能存在安全隐患,费时费力;因此急需一种能实时监测煤层气井工作情况和自动实现排采制度的煤层气自动排采控制柜。
【发明内容】
[0005]为了解决【背景技术】中存在的技术问题,本实用新型提供一种煤层气自动排采控制柜。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]本实用新型提供一种煤层气自动排采控制柜,其特殊之处在于:包括柜体、柜门、设置在柜体外部的电动机、设置在柜体内两侧板之间的安装导轨组件、设置在安装导轨组件上的安装板组件以及设置在安装板组件上的强电回路组件和数据采集传输组件;
[0008]所述安装导轨组件包括自上而下依次设置的第一安装导轨、第二安装导轨、第三安装导轨以及第四安装导轨;
[0009]所述安装板组件包括设置在第一安装导轨与第二安装导轨之间的第一安装板、设置在第二安装导轨与第三安装导轨之间的第二安装板、设置在第三安装导轨与第四安装导轨之间的第三安装板以及设置在第四安装导轨与柜体底板之间的第四安装板;
[0010]上述强电回路组件包括电抗、设置在第一安装板上的第一变频器组、设置在第一变频器组上的第一启动空开、设置在第三安装板一侧的第二变频器组、设置在第三安装板另一侧的输入滤波器以及第四安装板一侧的输出滤波器;[0011]所述第一启动空开、电抗、第一变频器组、第二变频器组、输入滤波器、输出滤波器依次连接;所述第一启动空开与电动机连接;
[0012]所述电抗设置在第四安装板的另一侧;
[0013]上述数据采集传输组件包括依次连接的第二启动空开、380V变压器、220v变压器以及控制采集传输单元;
[0014]所述控制采集传输单元包括控制盒以及分别与控制盒连接的扬声器、接线端子、远传装置;
[0015]所述数据采集传输组件设置在与电抗同侧的第四安装板上;
[0016]所述第二启动空开与电动机连接;
[0017]上述还包括备用电源;所述备用电源与控制盒连接;
[0018]上述还包括设置在柜门上的操作显示组件;所述操作显示组件包括操作面板和显示器;所述操作面板与第一变频器组、第二变频器组连接;所述显示器与控制盒连接;
[0019]上述还包括贯通并固定于柜体两侧板的散热单元;所述散热单元包括百叶窗和设置在百叶窗上的散热风扇;
[0020]上述述柜体的顶盖为可装卸顶盖;所述顶盖通过支柱与柜顶连接;
[0021 ] 上述柜体下方设置有接地螺栓。
[0022]本实用新型的优点:
[0023]1、本实用新型解决了自动测量和监测井场数据的问题,通过无线或有线形式传送到监控室,排采命令自动调节执行;极大的节省了人力物力,提高工作效率;克服了人工测量数据时许多弊端和不便;
[0024]2、本实用新型将监测数据远传到监控室,通过配套的专业煤层气解析软件,实现排采命令实现情况实时监测、调节、异常状况报警、历史数据存储、打印报表等功能;
[0025]3、本实用新型通过系统远程监控,无人值守功能;液晶屏数据现场显示;系统仪器失效智能判断;
[0026]4、本实用新型柜体电气布局设计合理,机械结构简单,防水防尘设计适合应用在户外;
[0027]5、本实用新型通过远程控制抽油机启停功能及开启抽油机报警功能,远程调节变频器变频功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型的主视结构示意图;
[0029]图2为本实用新型的后视结构示意图;
[0030]其中:1-柜体,2-第一安装导轨,3-第二安装导轨,4-第三安装导轨,5-第四安装导轨,6-第一安装板,7-第二安装板,8-第三安装板,9-第四安装板,10-电抗,11-第一变频器组,12-第一启动空开,13-第二变频器组,14-输入滤波器,15-输出滤波器,16-第二启动空开,17-380V变压器,18-220V变压器,19-控制盒,20-扬声器,21-接线端子,22-远传装置,23-备用电源,24-柜门,25-操作面板,26-显示器,27-百叶窗,28-散热风扇,29-顶盖,30-支柱,31-接地螺栓。【具体实施方式】
[0031]本实用新型提供一种煤层气自动排采控制柜,包括柜体1、柜门24、设置在柜体I外部的电动机、设置在柜体I内两侧板之间的安装导轨组件、设置在安装导轨组件上的安装板组件以及设置在安装板组件上的强电回路组件和数据采集传输组件;安装导轨组件包括自上而下依次设置的第一安装导轨2、第二安装导轨3、第三安装导轨4以及第四安装导轨5 ;安装板组件包括设置在第一安装导轨2与第二安装导轨3之间的第一安装板6、设置在第二安装导轨3与第三安装导轨4之间的第二安装板7、设置在第三安装导轨4与第四安装导轨5之间的第三安装板8以及设置在第四安装导轨5与柜体I底板之间的第四安装板9 ;
[0032]强电回路组件包括电抗10、设置在第一安装板6上的第一变频器组11、设置在第一变频器组11上的第一启动空开12、设置在第三安装板8—侧的第二变频器组13、设置在第三安装板8另一侧的输入滤波器14以及第四安装板9 一侧的输出滤波器15 ;第一启动空开12、电抗10、第一变频器组11、第二变频器组13、输入滤波器14、输出滤波器15依次连接;第一启动空开12与电动机连接;电抗10设置在第四安装板9的另一侧;
[0033]数据采集传输组件包括依次连接的第二启动空开16、380V变压器17、220v变压器18以及控制采集传输单元;控制采集传输单元包括控制盒19以及分别与控制盒连接的扬声器20、接线端子21、远传装置22 ;数据采集传输组件设置在与电抗10同侧的第四安装板9上;第二启动空开16与电动机连接;
[0034]还包括备用电源23 ;备用电源23与控制盒19连接;
[0035]还包括设置在柜门24上的操作显示组件;操作显示组件包括操作面板25和显示器26 ;操作面板25与第一变频器组11、第二变频器组13连接;显示器26与控制盒19连接;
[0036]还包括贯通并固定于柜体I`两侧板的散热单元;散热单元包括百叶窗27和设置在百叶窗27上的散热风扇28 ;
[0037]柜体I的顶盖为可装卸顶盖29 ;顶盖29通过支柱30与柜顶连接;
[0038]柜体I下方设置有接地螺栓31。
[0039]其中,数据采集传输部分采用数据采集并发机制,同时可以采集传输多井参数,对于井场数据异常和系统断电能及时处理响应。
[0040]控制盒传输功图数据、液面数据、套压数据、气表数据、井下压力数据、水流量数据;同时通过IO输入输出功能接外部节点输入,输出控制状态;远程开启变频器时,扬声器20发警示声音,达到安全启动;系统意外断电,备用电源23自动开始工作,发送系统断电报
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[0041]显示器26具有控制现场抽油机启停和调节变频器频率、自动调节阀开度等功能;当仪器连接失效时,显示连接失效原因,便于快速排查故障。
[0042]百叶窗27、散热风扇28、柜体I的均采用防雨沟槽设计,使煤层气自动排采控制柜满足户外柜使用要求,而且柜体I接地螺栓31可靠接地,避免人员触电危险。
[0043]本实用新型是一种远程监测井场运行参数、智能执行排采制度的新型化智能仪器。
[0044]本实用新型在使用时,按以下三步实施:[0045]第一步把井场各参数测试仪器连接到接线端子21上;井场电动机电源线连接到输出滤波器15上,推上系统总开关和变频器控制开关,系统强电部分上电完成;
[0046]第二步闭合仪器供电开关和控制部分供电开关,显示器26和控制盒19、井场测试仪器上电完成;显示器26开始初始化,控制盒19电源指示常亮,状态运行指示灯闪烁,煤层气自动排采控制柜正常运行;
[0047]第三步煤层气自动排采控制柜自动采集数据,液晶屏显示采集参数,看显示器26仪表状态显示界面,如果仪表状态显示为红色,数据通讯异常,检查问题,指导仪表状态显示为绿色;接下来在监控室启动煤层气自动排采软件,制定排采制度,下发给煤层气自动排采控制柜;煤层气自动排采软件显示井场历史参数,排采制度执行情况,打印报表。
[0048]本实用新型解决的问题是自动测量和监测井场数据,通过无线或有线形式传送到监控室,排采命令自动调节执行;极大的节省了人力物力,提高工作效率;克服了人工测量数据时许多弊端和不便。
【权利要求】
1.一种煤层气自动排米控制柜,其特征在于:包括柜体、柜门、设置在柜体外部的电动机、设置在柜体内两侧板之间的安装导轨组件、设置在安装导轨组件上的安装板组件以及设置在安装板组件上的强电回路组件和数据采集传输组件;所述安装导轨组件包括自上而下依次设置的第一安装导轨、第二安装导轨、第三安装导轨以及第四安装导轨;所述安装板组件包括设置在第一安装导轨与第二安装导轨之间的第一安装板、设置在第二安装导轨与第三安装导轨之间的第二安装板、设置在第三安装导轨与第四安装导轨之间的第三安装板以及设置在第四安装导轨与柜体底板之间的第四安装板。
2.根据权利要求1所述的煤层气自动排采控制柜,其特征在于:所述强电回路组件包括电抗、设置在第一安装板上的第一变频器组、设置在第一变频器组上的第一启动空开、设置在第三安装板一侧的第二变频器组、设置在第三安装板另一侧的输入滤波器以及第四安装板一侧的输出滤波器;所述第一启动空开、电抗、第一变频器组、第二变频器组、输入滤波器、输出滤波器依次连接;所述第一启动空开与电动机连接;所述电抗设置在第四安装板的另一侧。
3.根据权利要求2所述的煤层气自动排采控制柜,其特征在于:所述数据采集传输组件包括依次连接的第二启动空开、380V变压器、220v变压器以及控制采集传输单元;所述控制采集传输单元包括控制盒以及分别与控制盒连接的扬声器、接线端子、远传装置;所述数据采集传输组件设置在与电抗同侧的第四安装板上;所述第二启动空开与电动机连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的煤层气自动排采控制柜,其特征在于:还包括备用电源;所述备用电源与控制盒连接。
5.根据权利要求4所述的煤层气自动排采控制柜,其特征在于:还包括设置在柜门上的操作显示组件;所述操作显示组件包括操作面板和显示器;所述操作面板与第一变频器组、第二变频器组连接;所述显示器与控制盒连接。
6.根据权利要求5所述的煤层气自动排采控制柜,其特征在于:还包括贯通并固定于柜体两侧板的散热单元;所述散热单元包括百叶窗和设置在百叶窗上的散热风扇。
7.根据权利要求6所述的煤层气自动排采控制柜,其特征在于:所述柜体的顶盖为可装卸顶盖;所述顶盖通过支柱与柜顶连接。
8.根据权利要求7所述的煤层气自动排采控制柜,其特征在于:所述柜体下方设置有接地螺栓。
【文档编号】E21B43/00GK203430486SQ201320442287
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】杨俊峰, 朱运周, 孟林波, 张斌 申请人:西安思坦仪器股份有限公司