本发明专利技术公开了一种天然气生产井自动调产调压装置及控制方法，包括天然气集输管路和集输管路控制系统，所述的天然气集输管路由天然气生产井井口向输出端依次设有流量调节阀、主压力变送器、压力调节阀和孔板流量计；所述的集输管路控制系统包括控制器和监视器，控制器包括数据采集模块、信息转换模块、数据存储模块和微处理器，所述的数据采集模块分别连接流量调节阀的阀位反馈端、压力调节阀的阀位反馈端、主压力变送器的采集端和孔板流量计的采集端，数据采集模块将采集的信息通过信息转换模块发送给微处理器；微处理器还连接数据存储模块；监视器包括显示模块和输入驱动模块，显示模块和输入驱动模块均连接微处理器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气开发生产、输送
，尤其涉及一种。
技术介绍
天然气田生产集输系统包括天然气生产井、天然气加热炉、其它集输工艺设备、天然气压力流量调节控制系统等主要部分。目前，在天然气生产输送过程中，通常采用人工操作控制、远程人工控制、单一流量自动控制方式，即人工或半自动控制方式。而天然气生产井产量和井口压力的控制是天然气生产集输的核心控制部分，仅仅采用人工控制或者半人工控制的方式，自动化程度较低，很难实现快速准确地操作，有时误操作可能带来一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，根据采集的实时数据和设定的参数值，利用微处理器自动化功能，实现天然气生产井自动调产调压，使得整个输送管路实时调控，能够实时保持动态平衡，保证输送的安全性、并可靠运行。本专利技术采用的技术方案为: 一种天然气生产井自动调产调压装置，包括天然气集输管路和集输管路控制系统，所述的天然气集输管路由天然气生产井井口向输出端依次设有流量调节阀、主压力变送器、压力调节阀和孔板流量计，流量调节阀通过集输管路控制系统与孔板流量计组成流量闭环控制回路，主压力变送器通过集输管路控制系统与压力调节阀组成压力闭环控制回路；所述的集输管路控制系统包括控制器和监视器，控制器包括数据采集模块、信息转换模块、数据存储模块和微处理器，所述的数据采集模块分别连接流量调节阀的阀位反馈端、压力调节阀的阀位反馈端、主压力变送器的采集端和孔板流量计的采集端，数据采集模块采集流量调节阀的阀位信息、压力调节阀的阀位信息、主压力变送器所在处的压力信息和孔板流量计所测得的天然气集输管路的流量信息，数据采集模块将采集的信息通过信息转换模块发送给微处理器，信息转换模块对接收到的信息进行转换，转换成微处理器能够识别的模拟量信息，微处理器用于将主压力变送器发送的压力信息、系统参数信息和系统设定信息进行计算处理，得到压力调节阀的阀位调节量，还用于将孔板流量计流量信息、系统参数信息和系统设定信息进行计算处理，得到流量调节阀的阀位调节量；微处理器还连接数据存储模块；监视器包括显示模块和输入驱动模块，显示模块和输入驱动模块均连接微处理器，监视器用于写入和显示数据。天然气生产井井口到流量调节阀之间还依次设有第一次压力变送器、第一温度变送器、节流阀、第二次压力变送器、第二温度变送器；流量调节阀和主压力变送器之间设有第三温度变送器；主压力变送器和压力调节阀之间设有加热炉一级盘管；压力调节阀和孔板流量计之间依次设有加热炉二级盘管第三次压力变送器和第四温度变送器。一种基于天然气生产井自动调产调压装置的控制方法，其特征在于:包括以下步骤: A:首先，通过数据采集模块实时采集流量调节阀的阀位信息、压力调节阀的阀位信息、主压力变送器的压力信息和孔板流量计的流量信息； B:同时，根据生产实际需求，通过输入驱动模块向微处理器输入当前系统需要的流量设定值Qs和压力设定值P s； C:再结合步骤A采集的数据信息和步骤B中输入的流量设定值Qs和压力设定值Ps，微处理器根据流量控制调节函数模型进行流量调节，函数模型如公式①:Uq= Uqo+Kq (Bq (Qs-Q) -Aq (Ps-P) (CpCq) / (CP+CQ)) ① 调节方式为等间隔逐步调节，调节时间间隔可为:1s — 6s ; 其中，Uq为本次流量调节阀调节量；UQ(I为上次流量调节阀调节量；KQ为流量调节阀调节比例系数，代表每次调节步幅，一般使两者选取等幅，取值在0.1-0.6之间；A#PBQ分别为流量调节阀调节分量系数；QS为流量设定值，Q为当前孔板流量计测量值；PS为压力设定值、P当前主压力变送器的测量值；CQ为流量调节阀当前调节开度测量值，C P为压力调节阀当前调节开度测量值； 微处理器再根据压力控制调节函数模型进行流量调节，函数模型如公式②:Up= Up0+Kp (Ap (Ps-P) + Bp (Qs-Q) (Cp+CQ) / (CpCq)) ② 调节方式为等间隔逐步调节，调节时间间隔可为:1s — 4s ; 其中，Up为本次压力调节阀调节量、Uptl为上次压力调节阀调节量；Kp为压力调节阀调节比例系数，代表每次调节步幅，一般使两者选取等幅，取值在0.1-0.6之间；AP和Bp分别为压力调节阀调节分量系数；其他参数同公式①； D:根据公式①和公式②得到本次流量调节阀所需的调节量队和本次压力调节阀所需的调节量Up; E:根据步骤D得出的本次流量调节阀所需的调节量Uq和压力调节阀所需的调节量UP，微处理器首次向流量调节阀和压力调节阀发送控制命令，则流量调节阀和压力调节阀首次微动作； F:在流量调节阀和压力调节阀首次动作的过程中，数据采集模块实时采集流量调节阀的阀位信息、压力调节阀的阀位信息、主压力变送器的压力信息和孔板流量计的流量信息，并将信息实时发送给微处理器；微处理器根据设定的调节时间，进行间隔性的处理，并发送控制命令； G:循环步骤F ; 当流量调节阀或压力调节阀到达某一阀位后，且满足流量调节阀或压力调节阀的当前测量值与设定值处于允许误差范围内时，系统自动停止动作；若不满足，则系统自动启动，并动作。本专利技术利用集输管路控制系统中的数据采集模块实时采集流量调节阀的阀位信息、压力调节阀的阀位信息、压力变送器的压力信息和孔板流量计的流量信息，并将信息通过信息转换模块发送给微处理器；同时，微处理器根据输入驱动模块输入的设定参数和流量控制调节函数模型、压力控制调节函数模型，进行流量调节运算和压力调节运算，并根据运算结果首次向流量调节阀和压力调节阀发送控制命令；直至流量调节阀或压力调节阀到达某一阀位后，且满足流量调节阀或压力调节阀的当前测量值与设定值处于允许误差范围内时，系统自动停止动作；若不满足，则系统自动启动，并动作。【附图说明】图1为本专利技术的天然气集输管路工艺流程图； 图2为本专利技术的集输管路控制系统图。【具体实施方式】如图1和2所示，本专利技术包括天然气集输管路和集输管路控制系统，所述的天然气集输管路由天然气生产井I井口 Q1向输出端Q2依次设有流量调节阀3、主压力变送器P 2、压力调节阀5和孔板流量计FIT，流量调节阀3通过集输管路控制系统与孔板流量计FIT组成流量闭环控制回路，主压力变送器己通过集输管路控制系统与压力调节阀5组成压力闭环控制回路；所述的集输管路控制系统包括控制器和监视器，控制器包括数据采集模块、信息转换模块、数据存储模块和微处理器，所述的数据采集模块分别连接流量调节阀3的阀位反馈端、压力调节阀5的阀位反馈端、主压力变送器匕的采集端和孔板流量计FIT的采集端，数据采集模块采集流量调节阀3的阀位信息、压力调节阀5的阀位信息、主压力变送器P2所在处的压力信息和孔板流量计FIT所测得的天然气集输管路的流量信息，数据采集模块将采集的信息通过信息转换模块发送给微处理器，信息转换模块对接收到的信息进行转换，转换成微处理器能够识别的模拟量信息，微处理器用于将主压力变送器匕发送的压力信息、系统参数信息和系统设定信息进行计算处理，得到压力调节阀5的阀位调节量，还用于将孔板流量计FIT流量信息、系统参数信息和系统设定信息进行计算处理，得到流量调节阀3的阀位调节量；微处理器还连接数据存储模块；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天然气生产井自动调产调压装置，其特征在于：包括天然气集输管路和集输管路控制系统，所述的天然气集输管路由天然气生产井井口向输出端依次设有流量调节阀、主压力变送器、压力调节阀和孔板流量计，流量调节阀通过集输管路控制系统与孔板流量计组成流量闭环控制回路，主压力变送器通过集输管路控制系统与压力调节阀组成压力闭环控制回路；所述的集输管路控制系统包括控制器和监视器，控制器包括数据采集模块、信息转换模块、数据存储模块和微处理器，所述的数据采集模块分别连接流量调节阀的阀位反馈端、压力调节阀的阀位反馈端、主压力变送器的采集端和孔板流量计的采集端，数据采集模块采集流量调节阀的阀位信息、压力调节阀的阀位信息、主压力变送器所在处的压力信息和孔板流量计所测得的天然气集输管路的流量信息，数据采集模块将采集的信息通过信息转换模块发送给微处理器，信息转换模块对接收到的信息进行转换，转换成微处理器能够识别的模拟量信息，微处理器用于将主压力变送器发送的压力信息、系统参数信息和系统设定信息进行计算处理，得到压力调节阀的阀位调节量，还用于将孔板流量计流量信息、系统参数信息和系统设定信息进行计算处理，得到流量调节阀的阀位调节量；微处理器还连接数据存储模块；监视器包括显示模块和输入驱动模块，显示模块和输入驱动模块均连接微处理器，监视器用于写入和显示数据。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩燕君，李红军，宁海春，苗立民，
申请(专利权)人：河南宏天实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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