[发明专利]一种基于差分阀的气井采气系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于差分阀的气井采气系统，系统内包括采气树和控制装置，所述采气树设置有套压信号采集装置、油压信号采集装置、流量信号采集装置、电动执行器和差分阀，差分阀的输入端连接于电动执行器，电动执行器的供电输入端连接于设有的供电机构；流量信号采集装置、油压信号采集装置、套压信号采集装置均连接于系统内设有的变送器及套压无线发射模块，所述控制装置包括无线通信模块和定位模块，电动执行器设置于差分阀的顶部且输出端置于差分阀内，本案还公开了一种基于差分阀的气井采气控制方法，采用本技术方案，可以有效对井口数据收集、备份，提高设备的稳定性，降低了维修次数及成本。

技术领域

本发明属于液压控制领域，更具体地说，本发明涉及一种基于差分阀的气井采气系统及其控制方法。

背景技术

在针阀调节流量实验中，针阀是采气标准配置，用来调节产量。由于针阀作为调节阀，不具备截止性能，通常与采气树闸阀配合使用。针阀与电动执行器相连接，用作气井间开执行机构，但针阀不能很好截至关短，特别是沙粒情况下，不能保证有效复压，间开系统采用GPRS数据远传，均不能保证良好的在线率，掉线后往往不能自行上线，需要人工现场复位，然而远程控制需要的传输、供电环节过多，故障发生的概率增高，降低了设备稳定性，无形的增加维修次数，直接影响井口生产的秩序，增加多方成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于差分阀的气井采气系统及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于差分阀的气井采气系统，系统内包括采气树和控制装置，所述采气树设置有套压信号采集装置、油压信号采集装置、流量信号采集装置、电动执行器和差分阀，所述差分阀的输入端连接于电动执行器，所述电动执行器的供电输入端连接于设有的供电机构；所述套压信号采集装置套压于系统内设有的变送器及套压无线发射模块；所述油压信号采集装置油压设置于所述变送器及油压无线发射模块；所述流量信号采集装置压差于所述变送器及流量无线发射模块，所述控制装置包括无线通信模块和定位模块，所述控制装置由供电机构分设的供电端口提供工作电源，电动执行器设置于差分阀的顶部且输出端置于差分阀内。

本发明公开的一种基于差分阀的气井采气系统，所述供电机构包括主太阳能供电装置和与所述主太阳能供电装置电连接的电池箱，且该电池箱埋地安装，主太阳能供电装置和电池箱设置为一体，电池箱内设置有蓄电池，且设置有与蓄电池相连的充放电保护模块，所述电动执行器与所述电池箱电连接。

本发明公开的一种基于差分阀的气井采气系统，所述差分阀与电动执行器之间设置有传递动力的阀杆，该阀杆的前端设置有阀芯密封圈和笼套，电动执行器通过控制阀杆带动阀芯密封圈和笼套压紧或松开差分阀，以实现阀门开启和关闭，阀杆内还设置有导压气道，以通过该导气道使阀杆两侧等压，并减少阀门开启及关闭的推拉力，阀杆的外表面设置有位置指示片，电动执行器内设置有连接支架，连接支架内设置有位置指示牌、前位置传感器和后位置传感器，该前位置传感器和后位置传感器的信号输出端与所述控制装置相连，并且为控制系统提供开启、关闭及开度调节的信号输入。

本发明公开的一种基于差分阀的气井采气系统，所述差分阀包括阀体和阀盖，阀体和阀盖之间通过螺丝固定，所述阀体设置有阀腔、进气道和出气道，所述阀腔内安装有笼套，所述笼套内安装有可轴向移动的阀芯，所述阀芯连接有伸出所述阀盖外的推力阀杆，推力阀杆和阀盖之间设有用于密封的填充物；所述笼套的侧壁设置有与所述进气道连通的进气孔，所述笼套的前端设置有与所述出气道连通的出气孔，所述阀芯的前端端面设有高强度的阀芯密封圈，在阀芯的前端端面设置有凹槽，阀芯密封圈镶嵌设在凹槽内，所述阀芯密封圈的直径大于所述出气孔的直径，笼套和阀芯之间通过推力阀杆的轴向力实现对冰堵的水合物形成剪切破碎力。

本发明公开的一种基于差分阀的气井采气系统，所述阀芯的侧壁与所述笼套之间设置有套芯密封圈，所述套芯密封圈位于所述进气孔的后侧。所述笼套的前端和所述阀腔之间设置有前腔套密封圈，所述笼套的侧壁和阀腔之间设置有后腔套密封圈，所述后腔套密封圈位于所述进气孔的后侧。