[发明专利]一种煤层气井自动洗井装置

权利要求书

1.一种煤层气井自动化洗井装置，其特征在于主体结构包括蓄水池、真空引水罐、控制柜、离心泵、调节阀、变频器、泵前阀、电源、控制盘、电机、控制器、远传系统、风扇、直流电源、变流接触器、风扇开关、保险器、总控开关、24伏供电线缆、220伏供电线缆、380伏供电线缆、接地线缆、井口、泵后阀和总控制阀；控制柜中的远传系统与控制器电信息连接，用于把数据远程传输至外设的计算机终端的客户端，变频器与控制器连接，由控制器下发命令而变频器执行，调节电机的转速；直流电源与控制器电连接，保障24V电源供给，供控制器持续工作；真空引水罐采用水泵结构的吸水设备，是一个密封的罐体结构，串联在泵前吸水管道上，使离心泵吸水口由负压吸水变为正压吸水；采用真空引水罐能够节省真空泵、汽水分离罐和吸水管底阀，在真空引水罐内的工况水泵启动之前，先向真空引水罐内充水至设定断面，设定断面以上的罐内空间和真空引水罐的吸水管道为常压空气；离心泵启动后，真空引水罐内的水位逐渐下降，使真空引水罐内空气压力逐渐降低而形成负压，蓄水池的水则通过吸水管道逐渐上升，当蓄水池内水位降至设计的断面时，真空吸水罐内则完全充满了水，继而使吸水系统进入运转状态，真空引水罐内的空气随着运行时间的延续，以气泡形式被水带到真空引水罐外，而达到正常运转状态，将离心泵的负压吸水变成了正压吸水；所述真空引水罐上侧口处与蓄水池管道式连接，真空引水罐的下侧口处与离心泵管道连接；离心泵分别与真空引水罐通过管道结构连接,中间安装有泵前阀；离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力实现吸水工作的；离心泵在启动前，应使泵腔内和管道内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，经蜗形泵壳的流道流入离心泵的压水管路；离心泵的叶轮中心处，由于水在离心力的作用下被甩出后形成真空，蓄水池中的水便在大气压力的作用下被压进泵腔内，离心泵的叶轮通过不停地转动，使得水在吸力的作用下不断流入和流出，达到了输送水的目的；离心泵与井口之间串联式分别接有总控制阀、泵后阀和调节阀；井口与离心泵之间通过高压钢丝增强软管式的管道连接，调节阀为针型阀结构，泵后阀为单流阀结构；真空引水罐与蓄水池通过PE管道法兰结构配合连接，真空引水罐的左右两侧分别有高低法兰接口，真空引水罐的下方设计有排污结构并安装控制阀门，真空引水罐的上方有法兰盲板形式的注水结构；控制柜和离心泵采用撬装一体化形式固定，并依次按控制柜、离心泵、井口的排列顺序等距离分布；井口并联为4-10条支路，每条支路上均设置有球阀结构的调节阀，调节阀的后面或安装有单流结构的阀；控制柜能够与外设的上位计算机通过远传系统通讯，实现系统的自动控制；各管道连接处采用法兰和螺纹结构实现密封连接。

2.根据权利要求1所述的煤层气井自动化洗井装置，其特征在于涉及的控制柜由多个电器元件构成一个整体控制系统单元，单独安装于井口的远程可实现范围内，控制柜由变频器、电机、控制器、远传系统、风扇、直流电源、变流接触器、风扇开关、保险器和总控开关通过线缆并按照电学原理电信息连通组合构成；变频器的输出端通过380伏供电线缆与变频式的离心泵电连接，变频器的一端与控制器通过24伏供电线缆电连接，变频器还有一端与保险器通过220伏供电线缆电连接，变频器的另一端与总控开关通过380伏供电线缆电连通，变频器与交流接触器通过220伏供电线缆电连通；控制盘上设置有若干控制按钮，控制盘分别与380伏供电的电源、电机、变流接触器、总控开关通过380伏供电线缆电连接；直流电源通过24伏供电线缆分别与控制器和远程系统电信息连接，总控开关的一端分别串联结构与保险器、风扇开关和风扇通过220伏供电线缆电连通；总控开关与变流接触器通过380伏供电线缆电连通，变流接触器与变频器通过220伏供电线缆电连通；各电学器件电连通构成一体式结构的控制柜电路系统；自动控制洗井时，先将各管道密封连接后，再将控制柜的电路连接贯通，然后打开真空引水罐上方的法兰盲板，将清水注入真空引水罐内，打开真空引水罐的侧面上的溢水机构，待溢水流出水后再关闭并停止供水，盖好法兰盲板并紧固，使其不得漏气，确认无漏水后，让离心泵腔内灌满水，关闭离心泵的出口处的泵后阀，打开离心泵泵体上的排空机构，启动电机，观察调节阀的出口处有水喷射时，关闭调节阀，观察压力表，压力上升后迅速打开调节阀实现对井口的高压喷水而达到自动控制洗井的功效。