[发明专利]用于煤层气井排采装置的智能远程控制系统及其控制方法

说明书

用于煤层气井排采装置的智能远程控制系统，包括煤层气井参数监测设备、数据采集系统、智能排采控制系统和远程监测监控系统；煤层气井参数监测设备主要包括气体流量计、液体流量计、井下流压压力传感计、套压压力传感计、温度传感计、液位测试装置和变频器；本发明还公开了用于煤层气井排采装置的智能远程控制系统的远程控制方法。本发明具有针对不同地质类型煤层气井和不同阶段排采特点，实现了不同类型煤层气井的智能排采；实现了煤层气井排采的远程实时监测监控，远程用户可以在远程查看查询和保存详细的实时数据和历史数据；用户可以对变频器进行参数设定和指令控制，包括现场操作和远程控制。

技术领域

本发明属于煤层气开发技术领域，具体涉及用于煤层气井排采装置的智能远程控制系统及其控制方法。

背景技术

合理的排采强度是确保煤层气井稳产、高产的关键。如果排采强度过大，则会引起速敏和应力敏感，使得储层严重伤害，造成低产；如果排采强度过低，将造成开发成本增加。

煤层气排采以不伤害煤储层为原则，传统的煤层气井排采根据煤层气井产气量、产水量、套压、动液面和井底压力等煤层气井参数变化，选择合适的排采工作制度。但我国煤层气开发过程中，对排采设备的控制以手动调整、人工调参为主。存在以下问题，传统排采设备需要专业人员进行现场调整控制，工作强度大，且效率低，生产成本较高；煤层气井位置分散，井距较远，人工获取气井生产数据难度大，现场采集信息周期长、成本高、准确性差，不能满足生产需要；排采人员难以实现对煤层气井排采参数的实时记录与监测监控，出现异常情况时，难以对煤层气井排采制度及时调整，对煤储层造成严重伤害，增加设备的维修成本。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供用于煤层气井排采装置的智能远程控制系统及其控制方法，其可实现煤层气井数据采集、数据实时显示、排采控制和智能排采等功能，提高煤层气排采的自动化程度、安全性和可控性，降低排采人员的劳动强度，实现煤层气井的稳产和高产。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：用于煤层气井排采装置的智能远程控制系统，包括煤层气井参数监测设备、数据采集系统、智能排采控制系统和远程监测监控系统；

煤层气井排采装置包括电机、游梁式抽油机、套管、抽油管、排水管线、排气管线、污水池和压缩站，套管垂直设置在煤层气井内，抽油管同轴向设置在套管内，电机与游梁式抽油机的动力输入端传动连接，游梁式抽油机的抽油杆伸入到抽油管内，排水管线的两端分别与污水池和抽油管上部连接，排气管线的两端分别与压缩站和套管的上部连接，排水管线上设置有排水阀，排气管线上设置有排气阀；

煤层气井参数监测设备主要包括气体流量计、液体流量计、井下流压压力传感计、套压压力传感计、温度传感计、液位测试装置和变频器；气体流量计设置在井口的排气管线上，液体流量计设置在井口的排水管线上，井下流压压力传感计和温度传感计均设置在煤层气井中煤层位置，套压压力传感计设置在井口的排气管线上，液位测试装置设置在套管的顶部位置并沿套管与抽油管之间的环形间隙垂直向下监测，变频器安装在电机上；

数据采集系统采用远程终端单元，远程终端单元通过控制电缆分别与气体流量计、液体流量计、井下流压压力传感计、套压压力传感计、温度传感计、变频器和液位测试装置相连接；

智能排采控制系统采用可编程自动化控制器，可编程自动化控制器根据煤层气井不同地质条件，将煤层气井划分为地应力大、地应力小、产水量小、产水量大、渗透率高和渗透率低不同类型的地质条件，针对不同煤层气井类型建立了不同的排采数学模型，根据煤层气井地质条件选择排采模型；

数据采集系统通过数据线与智能排采控制系统连接，数据采集系统通过GPRS或4G网络与远程监测监控系统连接，远程监测监控系统通过GPRS或4G网络与智能排采控制系统连接。

用于煤层气井排采装置的智能远程控制系统的远程控制方法，包括以下步骤：