CN104514520A - 一种具有远传远控功能柱塞气举控制器及方法 - Google Patents

Abstract

一种具有远传远控功能柱塞气举控制器及方法，属于油气田技术领域。控制器与压力计一体，控制器与压力计一体，通过专用气源管线将套管气直接连接在压力传感器；铝合金外壳将所有部件组合成为一个整体；键盘由四个按钮组成；前盖连接显示器和键盘；显示器连接主板；接线盒直接采用接头连接；后盖连接电池，方位角调节螺丝连接太阳能板；传输天线与电脑、远传系统连接进行柱塞运行数据的传输；太阳能电池板安装在控制器顶端。本发明延长自喷生产周期，减少人工作业费用，延长修井作业周期，节约修井作业费用；可以有效降低积液段长度，提高气井产量。

Description

一种具有远传远控功能柱塞气举控制器及方法

技术领域

本发明涉及一种具有远传远控功能柱塞气举控制器及方法，属于油气田技术领域。

背景技术

近年来，随着西南油气田低渗、低产、低压、泡排、气举、间开等有水气井越来越多，且气井的生产越来越受到前期费用投入、气井环保开采、运行维护难易等因素的制约，柱塞气举作为一种清洁、环保、维修维护管理方便的排水采气工艺技术，在西南油气田20多口井的应用中，为确保老气田井稳产、提高单井采收率方面发挥越来越大的作用，取得了良好技术经济效益和社会效益，已逐渐形成一套针对川渝水气田切实有效的排水采气工艺技术。

引进柱塞气举工艺在现场应用过程中，存在着柱塞控制器经常出现无故停机、控制屏无显示、生产制度自动变改、采购成本高、采购周期长等问题，导致柱塞控制器出现故障后就导致气井无法正常生产，严重的被迫关井；引进的柱塞控制器还无进行柱塞生产数据的自动记录、传输、远传控制等功能，导致柱塞试运行调试初期必定待在现场一线调试，无法连续跟踪分析柱塞每个周期运行情况，调试效率、周期长；常规压力传感器通过电缆传输至控制器内，受外界环境影响较大，在通过压力模式生产时可能导致气井生产制度不稳定，调试困难等，严重制约排水采气工艺技术推广的应用难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种具有远传远控功能柱塞气举控制器。

一种具有远传远控功能的柱塞气举控制器，控制器与压力计一体，控制器与压力计一体，通过专用气源管线将套管气直接连接在压力传感器；铝合金外壳将所有部件组合成为一个整体；键盘由四个按钮组成；前盖连接显示器和键盘；显示器连接主板；接线盒直接采用接头连接；后盖连接电池，方位角调节螺丝连接太阳能板；传输天线与电脑、远传系统连接进行柱塞运行数据的传输；太阳能电池板安装在控制器顶端。

一种具有远传远控功能柱塞气举控制方法,含有以下步骤；

通过专用气源管线将套管气直接连接压力传感器，压力传感器读取套压；

现场进行柱塞井基础资料和运行参数的现场设定，显示器实时显示油、套压、开、关井时间、柱塞上行时间及其它柱塞运行参数，主板为控制器的核心部件，数据处理终端，自动计算柱塞每次运行速度、判断是否在设定的运行范围内等，并可根据气井基本情况对优化设计控制器运行程序，提高柱塞控制器的稳定性、可靠性；

调节太阳能电池板的方向，采用螺纹连接，确保太阳光能长时间对镍氢电池充电；

传输天线与电脑、远传系统连接进行柱塞运行数据的传输，并对柱塞控制器进行远程控制及运行参数远程调试等，太阳能电池板安装在控制器顶端，用于接收太阳能，为控制器内的电池充电，确保电池能长时间工作；

对柱塞工艺井通过时间、压力等优化模式开关井生产，确保柱塞每次到达井口防喷管内；

控制器与压力计一体，通过气源管线直接引压制压力计处，提高套管压力监测的稳定性，减低电缆传输受到的外界影响；

通过高压气源管线将套压传输到控制器压力传感器位置，油压、柱塞到达及其它相关参数通过有线传输至接线盒位置，所有的数据进入控制器核心部件主板内，进行数据的分析处理，自动优化并形成该井柱塞运行制度，控制器记录的各项参数通过传输天线进行数据的传输至服务器端，服务器通过不同端口传输数据到客户端，客户端安装配套的远传控制软件，进行柱塞运行制度的调试，使柱塞运行到达最优状态，实现柱塞气举工艺井的稳定运行。

本发明的优点是：

柱塞气举排水采气工艺作为气井自喷生产后的接替工艺，对间歇生产井可以延长自喷生产周期，减少人工作业费用，延长修井作业周期，节约修井作业费用；对于具有一定自喷能力的间开井，可有效恢复该井的自喷能力，使气井管理简单化；对于具有连续自喷能力，但井底积液段较长的气井，可以有效降低积液段长度，提高气井产量；对于泡排工艺井，有效减缓井筒积液速度，减少化学药剂的用量，甚至不使用泡排剂，降低化学物质对产层的伤害和减少环境的污染；修井后辅助排液，可以使气井迅速恢复产能，减少修井液对产层的影响，与连续气举技术联合使用，可以有效降低连续气举用气量，提高排液能力。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1所示，

一种具有远传远控功能柱塞气举控制器,压力传感器1;铝合金外壳2;键盘3;前盖4;显示器5;主板6;接线盒7;电池8;后盖9;太阳能板方位角调节螺丝10;传输天线11;太阳能电池板12；压力传感器1连接铝合金外壳2，后盖9连接电池8，电池8连接接线盒7，接线盒7连接主板6，主板6连接显示器5，显示器5连接前盖4，键盘3安装在铝合金外壳2内，铝合金外壳2的顶端连接太阳能板方位角调节螺丝10，太阳能板方位角调节螺丝10连接太阳能电池板12，太阳能电池板12连接传输天线11。

通过在控制器内设定柱塞运行参数，确保柱塞稳定运行，使气井达到较好的排水采气效果。

压力传感器1通过专用气源管线将套管气直接连接在该处，起读取套压作用，减少了压力传感器通过电缆传输至控制器内，受外界环境影响较大，在通过压力模式开关井生产时可能导致气井生产制度不稳定的可能，压力传感器镶嵌于铝合金外壳下端。

铝合金外壳2具备一定防爆功能，防止雨水进入控制器内部，并将所有部件组合成为一个整体，内设相应的限位槽，便于其它部件的安装。

键盘3由四个按钮组成，可以现场进行柱塞井基础资料和运行参数的现场设定，通过固定卡槽安装于外壳内。

前盖4用于机械保护控制的显示器和键盘，具有防水功能，采用螺纹连接，可以方便自如的通过旋转打开、关闭。

显示器5实时显示油、套压、开、关井时间、柱塞上行时间及其它柱塞运行参数，通过固定卡槽安装于外壳内。

主板6控制器的核心部件，数据处理终端，自动计算柱塞每次运行速度、判断是否在设定的运行范围内等，并可根据气井基本情况对优化设计控制器运行程序，提高柱塞控制器的稳定性、可靠性等，通过固定卡槽安装于外壳内。

接线盒7用于连接电池阀、到达传感器、压力及远传传输、远传控制等线路，直接采用特殊接头，连接方便快速，通过固定卡槽安装于外壳内。

电池8提供控制工作电量，通过太阳能电池板对该电池充电，通过固定卡槽安装于外壳内。

后盖9用于机械保护控制电池末端，具有防水功能，采用螺纹连接，通过旋转打开、关闭。

太阳能板方位角调节螺丝10调节太阳能电池板的方向，采用螺纹连接，确保太阳光能长时间对镍氢电池充电。

传输天线11可与电脑、远传系统连接进行柱塞运行数据的传输，并对柱塞控制器进行远程控制及运行参数远程调试等，天线置于太阳能电池板的背面。

太阳能电池板12，安装在控制器顶端，用于接收太阳能，为控制器内的电池充电，确保电池能长时间工作。

实施例2：如图1所示，

一种具有远传远控功能的新型柱塞气举控制器,

图1所示，该具有远传远控功能的新型柱塞气举控制器，安装于井口附近，通过专业技术人员在现场或办公室电脑上对控制器内设置柱塞运行参数，通过时间、压力等模式自动控制柱塞气举工艺井的开关；数据传输天线能实施传输气井的油压、套压及柱塞运行参数等值在办公室电脑上，实现远传监控、远传调试柱塞运行制度；压力传感器与控制器一体确保压力控制模式中生产更稳定；控制系统自主优化功能，能根据气井生产特点自动优化柱塞运行制度，提高柱塞工艺井运行效率。

一种具有远传远控功能柱塞气举控制器,由压力传感器1;铝合金外壳2;键盘3;前盖4;显示器5;主板6;接线盒7;电池8;后盖9;太阳能板方位角调节螺丝10;传输天线11;太阳能电池板12组成。

压力传感器1，通过专用气源管线将套管气直接连接在该处，起读取套压作用，减少了压力传感器通过电缆传输至控制器内，受外界环境影响较大，在通过压力模式开关井生产时可能导致气井生产制度不稳定的可能，压力传感器镶嵌于铝合金外壳下端。铝合金外壳2，具备一定防爆功能，防止雨水进入控制器内部，并将所有部件组合成为一个整体，内设相应的限位槽。键盘3，由四个按钮组成，可以现场进行柱塞井基础资料和运行参数的现场设定，通过固定卡槽安装与外壳内。前盖4，用于机械保护控制的显示器和键盘，具有防水功能，采用螺纹连接，可以方便自如的通过旋转打开、关闭。显示器5，实时显示油、套压、开、关井时间、柱塞上行时间及其它柱塞运行参数，通过固定卡槽安装与外壳内。主板6，控制器的核心部件，数据处理终端，自动计算柱塞每次运行速度、判断是否在设定的运行范围内等，并可根据气井基本情况对优化设计控制器运行程序，提高柱塞控制器的稳定性、可靠性等，通过固定卡槽安装与外壳内。接线盒7，用于连接电池阀、到达传感器、压力及远传传输、远传控制等线路，直接采用特殊接头，连接方便快速，通过固定卡槽安装与外壳内。电池8，提供控制工作电量，通过太阳能电池板对该电池充电，通过固定卡槽安装与外壳内。后盖9，用于机械保护控制电池末端，具有防水功能，采用螺纹连接，通过旋转打开、关闭。太阳能板方位角调节螺丝10，调节太阳能电池板的方向，采用螺纹连接，确保太阳光能长时间对镍氢电池充电。传输天线11，可与电脑、远传系统连接进行柱塞运行数据的传输，并对柱塞控制器进行远程控制及运行参数远程调试等，天线置于太阳能电池板的背面。太阳能电池板12，安装在控制器顶端，用于接收太阳能，为控制器内的电池充电，确保电池能长时间工作。

井口附近安装一套具有远传远控功能的柱塞气举控制器，专业技术人员在现场或办公室电脑上对控制器内设置柱塞运行参数，确保柱塞能在井下卡定器缓冲弹簧总成至井口防喷管内稳定周期运行，提高气井携液生产的能力，延长自喷生产周期，减少人工作业费用，延长修井作业周期，节约修井作业费用等，尤其远传远控的应用，大幅降低了专业技术人员舟车劳顿和行车安全风险，节约大量运输成本，实现柱塞气举工艺井的数字化、智能化，能实现气井的清洁、环保开采，提高有水气井单井采收率。

该具有远传远控功能的新型柱塞气举控制器，可安装在井口附近，对柱塞工艺井通过时间、压力等优化模式开关井生产，确保柱塞每次到达井口防喷管内，起到较好的排水采气效果。控制器与压力计一体，通过气源管线直接引压制压力计处，可以提高套管压力监测的稳定性，减低电缆传输受到的外界影响；具备自主优化功能，能根据气井生产特点自动优化柱塞运行制度，提高柱塞工艺井运行效率；具备柱塞运行参数自动记录，具有有线、无线数据传输、远程控制及远程参数设定等功能，方便技术人员对柱塞气举工艺井运行情况进行动态跟踪评价，实现了柱塞气举工艺井数字化、智能化，具有更好、更方便的开展柱塞气举工艺井生产制度的优化调试及运行维护工作。该新型柱塞控制器具有工作状态稳定，具备数据存储、记录、传输、远程控制等功能，运行参数调试方便，自动化程度高，维护周期短、效率高等特点。

该控制器通过高压气源管线将套压传输到控制器压力传感器位置，油压、柱塞到达及其它相关参数通过有线传输至接线盒位置，所有的数据进入控制器核心部件主板内，进行数据的分析处理，自动优化并形成该井柱塞运行制度，控制器记录的各项参数通过传输天线进行数据的传输至服务器端，服务器通过不同端口传输数据到客户端，客户端安装配套的远传控制软件，可以人为进行柱塞运行制度的调试，使柱塞运行到达最优状态，实现柱塞气举工艺井的稳定运行。

工具性能指标：

1.压力计工作压力等级35MPa，压力计精度可达2‰FS，还可根据现场需要标定压力计等级；

2.整体工作环境：-25～70℃；

3.供电系统：2.2Ah/6V镍氢电池+3W太阳能电池板；

4.控制界面人性化，可通过控制器自带键盘或与电脑通讯后设定柱塞运行参数；

5.控制器可以根据气井生产特点自主优化柱塞运行制度；

6.柱塞运行数据可通过GPRS传输，能实现柱塞运行数据的远传动态监测，并能进行柱塞气举工艺井的控制及远程参数设定。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种具有远传远控功能的柱塞气举控制器，其特征在于：控制器与压力计一体，控制器与压力计一体，通过专用气源管线将套管气直接连接在压力传感器；铝合金外壳将所有部件组合成为一个整体；键盘由四个按钮组成；前盖连接显示器和键盘；显示器连接主板；接线盒直接采用接头连接；后盖连接电池，方位角调节螺丝连接太阳能板；传输天线与电脑、远传系统连接进行柱塞运行数据的传输；太阳能电池板安装在控制器顶端。

2.一种具有远传远控功能柱塞气举控制方法,其特征在于含有以下步骤；

通过专用气源管线将套管气直接连接压力传感器，压力传感器读取套压；

现场进行柱塞井基础资料和运行参数的现场设定，显示器实时显示油、套压、开、关井时间、柱塞上行时间及其它柱塞运行参数，主板为控制器的核心部件，数据处理终端，自动计算柱塞每次运行速度、判断是否在设定的运行范围内等，并可根据气井基本情况对优化设计控制器运行程序，提高柱塞控制器的稳定性、可靠性；

调节太阳能电池板的方向，采用螺纹连接，确保太阳光能长时间对镍氢电池充电；

传输天线与电脑、远传系统连接进行柱塞运行数据的传输，并对柱塞控制器进行远程控制及运行参数远程调试等，太阳能电池板安装在控制器顶端，用于接收太阳能，为控制器内的电池充电，确保电池能长时间工作；

对柱塞工艺井通过时间、压力等优化模式开关井生产，确保柱塞每次到达井口防喷管内；

控制器与压力计一体，通过气源管线直接引压制压力计处，提高套管压力监测的稳定性，减低电缆传输受到的外界影响；

通过高压气源管线将套压传输到控制器压力传感器位置，油压、柱塞到达及其它相关参数通过有线传输至接线盒位置，所有的数据进入控制器核心部件主板内，进行数据的分析处理，自动优化并形成该井柱塞运行制度，控制器记录的各项参数通过传输天线进行数据的传输至服务器端，服务器通过不同端口传输数据到客户端，客户端安装配套的远传控制软件，进行柱塞运行制度的调试，使柱塞运行到达最优状态，实现柱塞气举工艺井的稳定运行。