一种压力自动控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种压力自动控制装置及方法。该装置包括压力传感器、温度传感器、控制柜、自动阀门、信号线，其中；所述温度传感器，用于采集被测量环境的温度并将其转换为温度电信号；所述控制柜，包括信号接收端、存储单元、计算单元、信号输出端，用于接收所述采集的压力电信号和温度电信号，并根据设定的温度和压力调控规则输出控制信号；所述自动阀门，用于根据收到的控制信号调节管道内流体的流通截面积；所述压力传感器和温度传感器与控制柜之间、控制柜与自动阀门之间用信号线连接。本发明专利技术装置代替人工调控，可以节约人力资源；同时在井口压力和温度发生变化时能及时、准确的进行调控，实现压力自动动态控制，保障SAGD的安全、稳定生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油开采领域，特别涉及。
技术介绍
石油存在于天然形成的油田之中，其开采技术随着油田类型、原油特性等因素的不同而不同。蒸汽辅助重力泄油技术(Steam-Assisted-Gravity-Drainage,简称SAGD)是石油开采的一项重要技术，其开发原理是在连续覆盖的大厚度油层的注汽井中注入湿饱和蒸汽形成蒸汽腔，蒸汽腔向上及侧面扩展，与油层中的原油发生热交换以加热原油，加热后的原油和蒸汽冷凝水靠重力作用泄到下面的水平生产井中产出。在SAGD开采过程中，向油层中注入的蒸汽通常为高干度蒸汽(井底干度大于70%)，其产出物是一种温度高(130?190°C)、波动大、含水高(80?90%)的高温高压饱和水。当其中的高温高压饱和水流到井口附近，进入低压区域，由于压力的下降，会迅速转变成水蒸气，发生闪蒸现象。井口一旦发生闪蒸，通常将会破坏地面管汇、井筒、泵，也会影响蒸汽腔的温度、压力平衡。发生闪蒸现象，将对SAGD生产造成很大的危害，通常包括:(I)造成地面管汇及装置损坏，造成财产损失；(2)对杆、泵的安全工作造成威胁，易引起杆脱、泵脱，进而诱发井喷；(3)破坏地层，形成汽窜，加剧地层非均质性，严重的甚至会形成蒸汽连续通道，阻碍石油流动，形成新的死油区；(4)严重影响油井产量；(5)对工作人员的人身安全造成威胁。在SAGD开发生产过程中，通常使井口管道内的压力和温度保持一个恒定的对应关系，从而使井中压力达到相对平衡的状态，防止闪蒸现象的发生。目前，在SAGD开发生产过程中主要依靠人力在井口进行SAGD生产的温度、压力平衡调控。工作人员定时巡查油井，观察温度、压力，当发现两者不平衡时，通过手动控制回压阀门进行调节。这种依靠人工进行压力、温度平衡的调控方式不仅耗费人力，而且在SAGD井温度波动频繁时，不能立即得到控制，在发现问题、处理问题方面有一定的滞后性。同时人工调控方式还对巡查人员构成人身安全隐患。
技术实现思路
本专利技术提供，代替人工调控的方式，可以节约人力资源；同时在井口压力和温度发生变化时能及时、准确的进行调控，保障SAGD的安全、稳定生产。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下:一种压力自动控制装置，该装置包括压力传感器、温度传感器、控制柜、自动阀门、信号线，其中:所述压力传感器，用于采集被测量环境的压力并将其转换为压力电信号；所述温度传感器，用于采集被测量环境的温度并将其转换为温度电信号；所述控制柜，包括信号接收端、存储单元、计算单元、信号输出端，其中:所述信号接收端与所述压力传感器、和温度传感器通过信号线相连接，用于接收所述压力电信号和温度电信号，并将其转换为相应的反馈压力和反馈温度；所述存储单元，用于存储预先设置的温度和压力控制规则；所述计算单元，与所述存储单元和信号接收端相连接，用于提取所述反馈压力和反馈温度，并根据设定的温度和压力调控规则输出控制信号；所述信号输出端，与所述计算单元相连接，用于输出所述控制信号；所述自动阀门，用于根据收到的控制信号调节管道内流体的流通截面积；所述自动阀门通过信号线与所述控制柜的信号输出端相连接。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述自动阀门包括可逆电动机、电路控制板、阀座和转子，其中:所述电路控制板与可逆电动机设置于阀门的外侧，用于根据接收的控制信号使所述可逆电动机的转动方向发生改变；所述电路控制板与所述控制柜的信号输出端相连接；所述阀座为内壁为圆形凹槽的管状结构，用于提供所述转子转动的旋转空间和流体传输通道；所述转子位于所述阀座凹槽内，所述转子为由轴承通过连接臂连接挡板的旋转臂；所述可逆电动机产生动能带动所述转子在所述凹槽内旋转。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述计算单元在所述存储单元中未查询到与所述反馈温度相对应的预置压力，且所述反馈温度属于所述存储单元预置的最高温度和最低温度范围之间，则所述计算单元在所述存储单元中查询与所述反馈温度最接近的温度，并将该温度所对应的压力作为所述预置压力进行判断输出控制信号。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述计算单元在所述存储单元中未查询到与所述反馈温度相对应的预置压力，且所述反馈温度不属于所述存储单元预置的最高温度和最低温度范围之间，则所述计算单元不输出压力调整的控制信号。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述自动阀门的转子为两条以所述轴承中心点中心对称的旋转臂。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述压力传感器为电容式压力传感器。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述温度传感器为热电偶式温度传感器。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述存储预先设置的温度和压力控制规则为在预置的温度下对应的预置压力。上述所述的一种压力自动控制装置，其优选方案为，所述计算单元包括查询单元和比较单元,其中:所述查询单元，用于在所述控制规则中查询与所述反馈温度相对应的预置压力；所述比较单元，用于将所述预置压力与所述反馈压力进行比较；如果所述反馈压力大于所述预置压力，则输出一个压力减小的控制信号；如果所述反馈压力小于所述预置压力，则输出一个压力增大的控制信号。本专利技术还提供一种压力自动控制方法，其特征在于，该方法包括:S1:采集当前被测量环境的压力和温度；S2:在预置的压力和温度的对应关系中查询出与所述采集的温度所对应的预置压力；S3:将所述采集的压力与所述预置的压力进行比较；如果所述采集的压力大于所述预置的压力，则对所述被测量环境进行压力减的小操作；如果所述采集的压力小于所述预置的压力，则对所述测量环境进行压力增大的操作。上述所述的一种压力自动控制方法，其优选方案为，所述进行压力减小的操作为减小管道内流体的流通截面积；所述进行压力增大的操作，为增大管道内流体的流通截面积。本专利技术提供的压力自动控制装置，由压力传感器和温度传感器采集检测环境的数据反馈给控制柜，控制柜根据采集的数据分析后向自动阀门输出调节控制信号，实现了井口管道压力和温度的自动、实时调控。该装置代替了人工巡查的方式，节约了人力资源。而且在当管道内压力和温度出现波动、不平衡时能及时准确的进行动态调控，能及早预警并处理。【附图说明】图1是本专利技术实施例1提供的一种压力自动控制装置的结构示意图；图2是本实施例1所述的一种电容式压力传感器的结构示意图；图3是本实施例1提供的一种热电偶式温度传感器结构示意图；图4是本实施例1提供的一种自动阀门的结构示意图；图5本实施例1提供的自动阀门的另一种实施方式结构示意图；图6是本实施例1的一个实施场景示意图。【具体实施方式】为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例1提供的一种压力自动控制装置的结构示意图。如图1所示，该压力自动控制装置包括:压力传感器1、温度传感器2、控制柜3、旋转阀门4、信号线5，其中:所述压力传感器I，可以用于采集被测量环境的压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力自动控制装置，其特征在于，该装置包括压力传感器、温度传感器、控制柜、自动阀门、信号线，其中：所述压力传感器，用于采集被测量环境的压力并将其转换为压力电信号；所述温度传感器，用于采集被测量环境的温度并将其转换为温度电信号；所述控制柜，包括信号接收端、存储单元、计算单元、信号输出端，其中：所述信号接收端与所述压力传感器、温度传感器之间通过信号线相连接，用于接收所述压力电信号和温度电信号，并将其转换为相应的反馈压力和反馈温度；所述存储单元，用于存储预先设置的温度和压力控制规则；所述计算单元，与所述存储单元和信号接收端相连接，用于提取所述反馈压力和反馈温度，并根据设定的温度和压力调控规则输出控制信号；所述信号输出端，与所述计算单元相连接，用于输出所述控制信号；所述自动阀门，用于根据收到的控制信号调节管道内流体的流通截面积；所述自动阀门通过信号线与所述控制柜的信号输出端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种压力自动控制装置，其特征在于，该装置包括压力传感器、温度传感器、控制柜、自动阀门、信号线，其中: 所述压力传感器，用于采集被测量环境的压力并将其转换为压力电信号； 所述温度传感器，用于采集被测量环境的温度并将其转换为温度电信号； 所述控制柜，包括信号接收端、存储单元、计算单元、信号输出端，其中: 所述信号接收端与所述压力传感器、温度传感器之间通过信号线相连接，用于接收所述压力电信号和温度电信号，并将其转换为相应的反馈压力和反馈温度； 所述存储单元，用于存储预先设置的温度和压力控制规则； 所述计算单元，与所述存储单元和信号接收端相连接，用于提取所述反馈压力和反馈温度，并根据设定的温度和压力调控规则输出控制信号； 所述信号输出端，与所述计算单元相连接，用于输出所述控制信号； 所述自动阀门，用于根据收到的控制信号调节管道内流体的流通截面积；所述自动阀门通过信号线与所述控制柜的信号输出端相连接。2.如权利要求1所述的一种压力自动控制装置，其特征在于，所述自动阀门包括可逆电动机、电路控制板、阀座和转子，其中: 所述电路控制板与可逆电动机设置于阀门的外侧，用于根据接收的控制信号使所述可逆电动机的转动方向发生改变；所述电路控制板与所述控制柜的信号输出端相连接； 所述阀座为内壁为圆形凹槽的管状结构，用于提供所述转子转动的旋转空间和流体传输通道； 所述转子位于所述阀座凹槽内，所述转子为由轴承通过连接臂连接挡板的旋转臂；所述可逆电动机产生动能带动所述转子在所述凹槽内旋转。3.如权利要求2所述的一种压力自动控制装置，其特征在于，所述自动阀门的转子为两条以所述轴承中心点中心对称的旋转臂。4.如权利要求1所述的一种压力自动控制装置，其特征在于，所述存储预先设置的温度和压力控制规则为在预置的温度下对应的预置压力。5.如权利要求4所述的一种压力自动控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡博，林军，郭金鹏，孟鑫，张博，张洪驰，黄稳，高俊峰，刘忠祥，范宏岩，孙振彪，姜城，樊金明，迟洪军，王天可，冯骋，朱善瑜，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11