一种气井柱塞气举排水采气的控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及气田开发技术领域，公开一种气井柱塞气举排水采气的控制系统，包括设置于采气树套管上的气压传感器，油管上的油压传感器，燃气生产管线上的电磁阀和流量计，以及设置在防喷管上的位置探测装置；数据采集控制器的输入端连接所述气压传感器、油压传感器、流量计和位置探测装置，输出端连接至电磁阀；还包括与数据采集控制器连接的第一远程终端单元；第二远程终端单元与第一远程终端单元无线连接，并连接至数据处理器。由于地层内部的总压力一定，油、套压差反映了井筒积液量，本实用新型专利技术通过油套压差设定气井的开、关井压力，并通过比较套压与设定的开井、关井压力的大小来控制气井的开关，明显降低了人为管理难度。

【技术实现步骤摘要】
一种气井柱塞气举排水采气的控制系统
本技术涉及天然气田开发
，尤其涉及一种气井柱塞气举排水采气的控制系统。
技术介绍
利用柱塞气举排水采气时，柱塞底部设有一个阀，当柱塞在油液以下时，此阀处于开启状态，油进至油管内；当柱塞碰撞井底的缓冲器时，此阀关闭；当气井聚集的气体或注入气压力足够时，举气推动柱塞上升将油举出，柱塞继续上升至井口缓冲器时阀被开启；举气排完后，柱塞靠自重下落至油液以下继续进油；如此周而复始地将油举升至地面。常规情况下，通过井口安装控制器定时指挥电磁开关阀执行气井的开关，从而使柱塞上下运行，达到自动化控制。这种“闹钟式”的定时开关井模式，是以气井运行参数的综合分析为基础，通过人为设置开关井的时间周期，柱塞气举控制器依照这个时间周期，定时开关井。但随着生产时间的延长，气井压力逐渐降低，需要人为重新设计开关井时间，造成人为管理难度加大。
技术实现思路
本技术提供了一种气井柱塞气举排水采气控制系统，解决气井压力变化导致的柱塞气举管理难度加大的问题。本技术是通过以下方案来实现的：一种柱塞气举排水采气的控制系统，包括设置于采气树套管上的气压传感器1，油管上的油压传感器2，天然气生产管线上的电磁阀3和流量计4，以及设置在防喷管上的位置探测装置5；数据采集控制器6的数据输入端分别连接所述气压传感器1、油压传感器2、流量计4和位置探测装置5，指令输出端连接至电磁阀3；电磁阀3的输出端连接有控制气井开关的薄膜阀10。进一步地，所述防喷管的下部与采气管法兰连接，中部设置有柱塞捕捉器11，顶端开口处套接有防喷帽12，并在套接处设有密封圈13；压帽14套接在防喷管和防喷帽12的套接部位，其下部通过紧固件15与防喷管压紧，上部连接有依次穿过压帽14、防喷帽12和防喷管的手柄16；防喷管上端内部设有缓冲垫块17，缓冲垫块17上部与防喷帽12内设有缓冲弹簧18；防喷帽12顶部设有泄压螺帽19；所述位置探测装置5设置在缓冲垫块17外端的防喷管上。进一步地，所述数据采集控制器6输出端还连接第一远程终端单元7；第二远程终端单元8与第一远程终端单元7无线连接，并连接至数据处理器9。进一步地，所述气压传感器1、液压传感器2、流量计4、位置探测装置5分别检测套压、油压、燃气流量和柱塞位置上升的时间后传输至数据采集控制器6；数据采集控制器6对采集的数据转换后，经第一远程终端单元7发送至第二远程终端单元8；第二远程终端单元8接收到数据信号后传送至数据处理器9进行分析，生成气井开关命令；并由第二远程终端单元8将气井开关命令发送至第一远程终端单元7；第一远程终端单元7接收到气井开关命令后，根据气井开关命令信号控制电磁阀3，进而控制薄膜阀开、关气井。本技术具有以下优点：由于地层内部的总压力一定，油液和套压的压差反映了井筒积液量，通过压差来设定气井的开关压力；基于此，本技术通过气体传感器检测到采气树套管的套压，并通过数据处理器接收套压后比较套压与设定的开、关井压力，根据比较情况确定气井的开关；在开井后，通过位置检测装置检测柱塞上升到防喷管的时刻，数据处理器计算出柱塞实际上升的时间并与设定的上升时间比较，根据情况确定要关井检修或者持续开井；无需设置“闹钟式”的开关井时间，通过比较套压与开、关井压力实现自动式的控制，明显降低了人为管理难度。附图说明图1为柱塞气举排水采气系统的结构连接图；图2防喷管处的结构图；图3为实施例1柱塞气举排水采气的控制系统的流程图；图4为实施例2柱塞气举排水采气的控制系统的流程图；图中：1-气压传感器，2-油压传感器，3-电磁阀，4-流量计，5-位置探测装置，6-数据采集控制器，7-第一程终端单元，8-第二程终端单元，9-数据处理器，10-薄膜阀，11-柱塞捕捉器，12-防喷帽，13-密封圈，14-压帽，15-紧固件，16-手柄，17-缓冲垫块，18-缓冲弹簧，19-泄压螺帽。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。实施例1一种柱塞气举排水采气的控制系统，如图1所示，包括设置于采气树套管上的气压传感器1，油管上的油压传感器2，燃气生产管线上的电磁阀3和流量计4，以及设置在防喷管上的位置探测装置5；数据采集控制器6的输入端连接所述气压传感器1、油压传感器2、流量计4和位置探测装置5，输出端连接至电磁阀3，电磁阀3的输出端连接有控制气井开关的薄膜阀10。所述数据采集控制器6为可以采用MEASUREMENTCOMPUTING公司的E-1608型号的数据采集控制器；但是并不局限于此控制器，其他能够应用于本技术的数据采集控制器也可适用于本申请。在数据采集控制器6上设定开井压力和关井压力，数据采集控制器6采集气压传感器1、液压传感器2、流量计4、位置探测装置5分别检测套压、油压、然气流量和柱塞上升的时间，并通过比较检测到的采气树上的套压与设定的开井压力和关井压力的大小控制气井的开关。具体的控制步骤如下，当需要开井时，数据采集控制器判断采集到的套压大于设定的开井压力时，发送开井信号至电磁阀，电磁阀控制薄膜阀开井；数据采集控制器采集到的套压小于开井压力时，持续采集套压的数值；当需要关井时，随着油液和天然气被举出地面，井底的继续积油，套压持续下降，数据采集控制器判断采集到的套压小于设定的关井压力时，发送关井信号至电磁阀，电磁阀控制薄膜阀关井；数据采集控制器采集到的套压大于关井压力时，持续采集套压的数值。本实施例通过在井口设置数据采集控制器，采集井口采气树上的套压，并与设定的开井、关井压力比较，实现对气井的开关，该方法对“闹钟式”的控制方法进行了改进，通过井底的套压情况实现对气井的控制，避免了人为多次设定开关井时间，降低了人为管理难度。实施例2如图2所示，防喷管的下部与采气管法兰连接，中部设置有柱塞捕捉器11，顶端开口处套接有防喷帽12，并在套接处设有密封圈13；压帽14套接在防喷管和防喷帽12的套接部位，其下部通过紧固件15与防喷管压紧，上部连接有依次穿过压帽14、防喷帽12和防喷管的手柄16；防喷管上端内部设有缓冲垫块17，缓冲垫块17上部与防喷帽12内设有缓冲弹簧18；防喷帽12顶部设有泄压螺帽19。位置探测装置5设置在缓冲垫块17外端的防喷管上。在实施例1的基础上，在数据采集控制器上还设定柱塞的最佳上升时间，并记录气井开井时的时间，位置探测装置的检测柱塞上升到防喷管处的时间，通过计算二者的差值确定柱塞实际上升的时间并与最佳上升时间进行比较，判断气井运是否正常，是否需要检修：具体的，当柱塞实际上升时间大于设定的最佳上升时间时，数据采集控制器控制气井根据套压情况正常运行；当柱塞实际上升时间小于设定的最佳上升时间时，数据采集控制器给电磁阀发送关井信号，电磁阀控制薄膜阀关井，对气井进行检修。实施例3<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柱塞气举排水采气的控制系统，其特征在于，包括设置于采气树套管上的气压传感器(1)，油管上的油压传感器(2)，天然气生产管线上的电磁阀(3)和流量计(4)，以及设置在防喷管上的位置探测装置(5)；数据采集控制器(6)的数据输入端分别连接所述气压传感器(1)、油压传感器(2)、流量计(4)和位置探测装置(5)，指令输出端连接至电磁阀(3)；电磁阀(3)的输出端连接有控制气井开关的薄膜阀(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种柱塞气举排水采气的控制系统，其特征在于，包括设置于采气树套管上的气压传感器(1)，油管上的油压传感器(2)，天然气生产管线上的电磁阀(3)和流量计(4)，以及设置在防喷管上的位置探测装置(5)；数据采集控制器(6)的数据输入端分别连接所述气压传感器(1)、油压传感器(2)、流量计(4)和位置探测装置(5)，指令输出端连接至电磁阀(3)；电磁阀(3)的输出端连接有控制气井开关的薄膜阀(10)。


2.如权利要求1所述的柱塞气举排水采气的控制系统，其特征在于：所述防喷管的下部与采气管法兰连接，中部设置有柱塞捕捉器(11)，顶端开口处套接有防喷帽(12)，并在套接处设有密封圈(13)；
压帽(14)设在防喷管和防喷帽(12)的套接部位，其下部通过紧固件(15)将防喷管压紧，上部连接有依次穿过压帽(14)、防喷帽(12)和防喷管的手柄(16)；
防喷管上端内部设有缓冲垫块(17)，缓冲垫块(17)上部与防喷帽(12)内设有缓冲弹簧(18)；防喷帽(12)顶部设有泄压螺帽(19...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小峰，王宏斌，
申请(专利权)人：西安众海石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61