页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术新型页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置，所述监测、控制装置包括信号接收模块、信号隔离模块、信号处理CPU、信号显示模块、报警输出模块、报警执行单元、压力探测器、温度探测器、靶式流量探测器、液压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置，所述探测器探测各处监测点参数值，通过无线发送给信号接收模块，经信号隔离模块过滤给信号处理CPU，控制信号显示模块及报警输出模块，由报警执行单元报警，同时压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置、酸雾浓度稀释中和装置、消防装置联动，发挥从监测到基本安全保障处置功能，将安全隐患缩小到最小程度。

Wireless safety monitoring and control device for shale gas test and fracturing site

The device includes a signal receiving module, a signal isolation module, a signal processing CPU, a signal display module, an alarm output module, an alarm execution unit, a pressure detector, a temperature detector, a target type flow detector, and a control device for a wireless safety monitoring and control device on the site of shale gas testing and fracturing. The hydraulic emergency shutoff device, hydraulic emergency opening device, electric emergency turn off device, electric emergency opening device, the detector detects the parameters of the monitoring points in every place, and sends it to the signal receiving module through the radio, and the signal processing CPU is filtered through the signal isolation module, and the signal display module and the alarm output module are controlled. Alarm execution unit, at the same time pressure emergency shutdown device, hydraulic emergency opening device, electric emergency shutdown device, electric emergency opening device, acid fog concentration dilution neutralization device, fire protection device linkage, play from monitoring to basic safety and security disposal function, reduce the safety of security to the minimum degree.

【技术实现步骤摘要】
页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置
：本专利技术新型涉及页岩气试气、压裂现场无线安全检测、控制装置，具体是一种页岩气试气、压裂无线安全监测、制动装置。
技术介绍
：针对不同区域性的勘探、开发，在安全监测和安全制动方面，均存在大量高风险气井，如川东北地区硫化氢浓度平均达到2％，井深最深达到7000m，气层温度最高达170℃，涪陵页岩气气井，压裂过程中压力最高达到97Mpa，易发生井喷、管线崩裂、火灾、人身伤害，施工难度大，危险性高，信号极易失真、试气、压裂设备位置范围广、工艺、人身安全保障措施有着重大隐患。专利技术新型内容：本专利技术新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种页岩气压裂、试气无线安全监测、制动装置，它是一种采用自动化采集，无线传输，将探测器布置于产生压力突变、或者压力隐患处、产生温度突变、或者温度隐患处及流量探测处、酸雾易聚集区域、油分子易聚集区域、火灾易发区域，将探测参数和存储模块基础参数值实时对比分析相结合，各种直观参数对比显示相辅助的监测、报警并且制动的装置。本专利技术新型采用的技术方案是，一种页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置，所述监测装置包括信号接收模块、信号隔离模块、信号处理CPU、信号显示模块、信号报警设置模块、报警输出模块、报警执行单元、压力探测器、温度探测器和靶式流量探测器，所述探测器探测各处监测点参数值，通过无线发送给信号接收模块，经信号隔离模块过滤给信号处理CPU，控制信号显示模块及报警输出模块，由报警执行单元报警，同时本系统进行安全制动。所述监测点为产生压力、温度突变处、或者压力、温度隐患处及分离器排水量处，监测压力、温度和排水量值、或者温度隐患处及流量探测处、酸雾易聚集区域、油分子易聚集区域、火灾易发区域，；所述信号处理CPU其下还有数据、表格和图形的转化、处理功能，用于对比分析探测的参数值。所述压裂过程，压裂流程压力突变、或者压力隐患处为单台压裂车压力突变、整个生产现场酸雾浓度过高、油分子浓度过高、试气产生压力突变、或者压力隐患处为套管压力、油管压力、技术套管压力、上游数据头压力、碎屑捕集器进口压力、降压管汇进口压力、降压管汇节流后压力、分离器进口压力、热交换器进口压力、放喷管线压力、副放喷器流量计压力、主放喷器流量计压力和主放喷器备用流量计压力处，所述产生温度突变、或者温度隐患处为降压管汇节流后温度、热交换器出口温度、分离器温度和放喷管线温度处所述监测装置还有信号报警设置模块，进行报警参数的设置。本专利技术新型的有益效果是：1.本专利技术新型探测器探测各处参数值，配合信号接收模块，传送给监测装置及时的记录、对比，由于采用自动化采集无线监测，可以避免一些人为的记录失误，为后续的油气藏分析，配合的发射中转站保证信号稳定，不失真，提高准确的参数依据，保证数据的准确性；2.有利于现场作业人员安全，通过将所有的探测参数无线输送到数据监测装置，避免了现场作业人员频繁出入施工区域，使得作业人员更安全；3.有利于施工安全。可以实时观测产生压力突变、或者压力隐患处、产生温度突变、或者温度隐患处及流量探测处，以及设备运行状态，有利于防范事故和第一时间处理事故，保障整个测试施工安全；4.将探测参数和信号处理CPU基础参数值实时对比分析相结合，各种直观参数对比显示相辅助，可以及时监测压力、温度及流量的历史变化和实时变化，直观分析对比各个参数值，进行产量预测，有利于现场作业人员和管理人员快速判断地层情况，优化放喷方式，合理调整工作制度；5、系统自带的液压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置、酸雾浓度稀释中和装置、消防装置联动，避免了人员在高压、有毒、高温的环境下操作，同时也确保紧急情况快速制动，确保了将危害和隐患控制到最小范围内；6.信号汇总于监测装置，对比、分析、处理，更利于操作、系统维护更方便，便于管理。下面结合附图对本专利技术新型作进一步的说明。附图说明：图1是本专利技术新型的电路原理框图。图2是本专利技术新型各处探测器的位置分布示意图。图3是本专利技术新型井场压裂、试气放喷管线流程图图4是本专利技术新型井场内物资、物品布局图图5是本专利技术焦石页岩气田新型井场压裂、试气放喷管线流程图图6是本专利技术焦石页岩气田新型井场内物资、物品布局图，图中代号含义：1-采气井口；2-上游数据头；3-碎屑捕集器；4-降压管汇；5-热交换器；6-分离器；7-副放喷器；8-套管压力；9-油管压力；10-技术套管压力；11-上游数据头压力；12-碎屑捕集器压力；13-降压管汇进口压力；14-降压管汇节流后压力；15-热交换器进口压力；16-分离器进口压力；17-放喷管线压力；18-副放喷器流量计压力；19-主放喷器流量计压力；20-主放喷器备用流量计压力；21-降压管汇台节流后温度；22-热交换器出口温度；23-分离器温度；24-放喷管线温度；25-分离器排水量；26-临界速度流量计；27-手动节流阀；28-闸板罚；29-液动闸板阀；30-液体流量计；31-气动薄膜阀；32-集气站；33-主放喷池；34-排污池。具体实施方式：本专利技术新型是一种页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置，所述监测装置包括信号接收模块、信号隔离模块、信号处理CPU、信号显示模块、信号报警设置模块、报警输出模块、报警执行单元、压力探测器、温度探测器和靶式流量探测器，所述探测器(探测器网络建立时，会自动对所处环境网络状况进行分析，选择最适合的信号传输通道建立传输网络连接。为更好的避免信号干扰所造成的数据丢失错误)探测各处监测点参数值，通过无线发送给信号接收模块，经信号隔离模块过滤给信号处理CPU，控制信号显示模块及报警输出模块，由报警执行单元报警，所述监测点为产生压力、温度突变处、或者压力、温度隐患处及分离器排水量处，监测压力、温度和排水量值；所述信号处理CPU其下还有数据、表格和图形的转化、处理功能，用于对比分析探测的参数值。参见图1、图2所示，这是一种针对采气井口1放喷布置的一系列设备，连同上游数据头2、碎屑捕集器3、降压管汇4、热交换器5、分离器6、副放喷器7、集气站32、主放喷池33、排污池34等配合临界速度流量计26、手动节流阀27、闸板罚28、液动闸板阀29、液体流量计30、气动薄膜阀31等作用处的一种页岩气地面放喷无线安全监测装置。监测点探测器具体布置位置如下：压力探测器1(其具体压力类型根据具体情况确定，下同)，布置于套管压力8(如图2所示位置，下同)处，通过Zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理CPU，对比、分析、处理和控制报警，保证监测气井套管的压力，预防油管和套管串压的隐患；压力探测器2，布置于油管压力9处，通过Zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理CPU，对比、分析、处理和控制报警，保证检测气井油管的压力，检测正常的气体压力；压力探测器3，布置于技术套管压力10处，通过Zigbee无线输送给相应处信号接收模块，经隔离模块过滤给信号处理CPU，对比、分析、处理和控制报警，保证检测技术套管的压力，可以预防套管和技术套管串压的隐患；压力探测器4，布置于上游数据头2的上游数据头压力11处，通过Zigbee无线输送给相应处信号接收模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置，所述监测、控制装置包括信号接收模块、信号隔离模块、信号处理CPU、信号显示模块、报警输出模块、报警执行单元、压力探测器、温度探测器、靶式流量探测器、液压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置，所述探测器探测各处监测点参数值，通过无线发送给信号接收模块，经信号隔离模块过滤给信号处理CPU，控制信号显示模块及报警输出模块，由报警执行单元报警，报警的同时，液压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置、酸雾浓度稀释中和装置、消防装置联动，发挥此系统将安全隐患缩小到最小程度。其特征在于：所述监测点为压裂和试气产生压力、温度突变处、或者压力、温度隐患处及分离器排水量处，监测压力、温度和排水量值、油分子浓度过高或者明火出现；所述信号处理CPU还有数据、表格和图形的转化、处理功能，用于对比分析探测的参数值。

【技术特征摘要】
1.一种页岩气试气、压裂现场无线安全监测、控制装置，所述监测、控制装置包括信号接收模块、信号隔离模块、信号处理CPU、信号显示模块、报警输出模块、报警执行单元、压力探测器、温度探测器、靶式流量探测器、液压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置，所述探测器探测各处监测点参数值，通过无线发送给信号接收模块，经信号隔离模块过滤给信号处理CPU，控制信号显示模块及报警输出模块，由报警执行单元报警，报警的同时，液压紧急关断装置、液压紧急开启装置、电动紧急关断装置、电动紧急开启装置、酸雾浓度稀释中和装置、消防装置联动，发挥此系统将安全隐患缩小到最小程度。其特征在于：所述监测点为压裂和试气产生压力、温度突变处、或者压力、温度隐患处及分离器排水量处，监测压力、温度和排水量值、油分子浓度过高或者明火出现；所述信号处理CPU还有数据、表格和图形的转化、处理功能，用于对比分析探测的参数值。2.根据权利要求1所述页岩气试气、压裂现场无线安全监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文熙，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：琪麟北京能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11