页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统及方法，其系统包括旋塞阀状态监测仪和旋塞阀监测云平台；所述旋塞阀状态监测仪以电子陀螺仪监控圈数的方式对旋塞阀进行开关定位，旋塞阀状态监测仪内部设有高精度陀螺仪，高精度陀螺仪根据旋塞阀关时的定位置进行旋塞阀总圈数标定，通过无线传输的方式实时上传旋塞阀圈数数据至旋塞阀监测云平台，旋塞阀监测云平台对数据处理解析后进行旋塞阀开度展示。本发明专利技术可以在不同工况下实时显示各旋塞阀的状态及开关程度，保障页岩气压裂施工安全有效进行。施工安全有效进行。施工安全有效进行。

【技术实现步骤摘要】
页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及石油工程
，更具体地说，涉及一种页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统及方法。

技术介绍

[0002]在压裂施工期间，涉及到不同的压裂工况，当切换到另一种压裂工况时需要操作人员对手动旋塞阀或液动旋塞阀进行开关。常规模式下通过管理人员与操作人员的旋塞阀状态检查后达到后续施工状态。当操作人员在切换旋塞阀开关状态误操作时，未及时切换成正确的旋塞阀状态时，会对页岩气压裂施工造成严重安全施工事故。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统及方法，可以在不同工况下实时显示各旋塞阀的状态及开关程度，保障页岩气压裂施工安全有效进行。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统，包括旋塞阀状态监测仪和旋塞阀监测云平台；
[0005]所述旋塞阀状态监测仪以电子陀螺仪监控圈数的方式对旋塞阀进行开关定位，旋塞阀状态监测仪内部设有高精度陀螺仪，高精度陀螺仪根据旋塞阀关时的定位置进行旋塞阀总圈数标定，通过无线传输的方式实时上传旋塞阀圈数数据至旋塞阀监测云平台，旋塞阀监测云平台对数据处理解析后进行旋塞阀开度展示。
[0006]按上述方案，当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为开位，主卸压出口液动旋塞阀为关位时，旋塞阀监测云平台判断显示为压裂流程；
[0007]当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为开位，主卸压出口液动旋塞阀为开位时，旋塞阀监测云平台判断显示为循环流程；
[0008]当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为关闭，主卸压出口液动旋塞阀为开位时，旋塞阀监测云平台判断显示为检维流程。
[0009]按上述方案，采用24v电源对旋塞阀状态监测仪供电。
[0010]按上述方案，所述旋塞阀为高压手动旋塞阀或高压液动旋塞阀。
[0011]本专利技术还提供了一种所述的页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统的监测方法，旋塞阀状态监测仪通过三轴偏移计算出旋塞阀扭转度数，并通过4G网络上报至旋塞阀监测云平台；
[0012]系统设置旋塞阀位置进行每个旋塞阀扭转角度渲染，并根据设定旋塞阀开关扭转圈数标定旋塞阀开关状态。
[0013]按上述方案，，监测判断当前流程模式的方法如下：
[0014]压裂流程：压裂管汇处所有旋塞阀处于打开状态，若未打开，系统进行声光报警；放空旋塞阀处于关闭状态，若打开，系统进行声光报警；重新等待下一次旋塞阀开度上报；
[0015]循环流程：压裂管汇处所有旋塞阀处于打开状态，若未打开，系统进行声光报警；放空旋塞阀处于打开状态，若未打开，系统进行声光报警；重新等待下一次旋塞阀开度上报；
[0016]检修流程：不监测当前旋塞阀状态。
[0017]按上述方案，旋塞阀监测云平台采集旋塞阀状态的间隔为1s。
[0018]实施本专利技术的页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统及方法，具有以下有益效果：
[0019]1、本专利技术旋塞阀状态监测仪以电子陀螺仪监控圈数的方式对高压手动旋塞阀与高压液动旋塞阀进行开关定位，旋塞阀监测云平台上可实时展示当前旋塞阀开度。旋塞阀状态监测仪内部使用高精度陀螺仪，根据旋塞阀关时的定位置进行旋塞阀总圈数标定，通过无线传输的方式实时上传旋塞阀圈数数据至云平台，平台对数据处理解析后进行旋塞阀开度展示。
[0020]2、本专利技术监测系统设置了三种不同的压裂工况，在对应的压裂工况下展示对应界面，当现场操作人员出现旋塞阀倒换出现误操作时，平台实时显示当前工况不符合设定程序，平台界面显示报警提醒操作人员，为页岩气大型压裂施工期间的高压流程切换提供全周期的监测与报警功能。
附图说明
[0021]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0022]图1是本专利技术页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统的界面示意图；
[0023]图2是本专利技术页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统方法的流程图；
具体实施方式
[0024]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0025]如图1
‑
2所示，本专利技术的页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统包括旋塞阀状态监测仪和旋塞阀监测云平台。旋塞阀状态监测仪和旋塞阀监测云平台与供电线连接，本实施例中采用24v电源对旋塞阀状态监测仪供电。
[0026]旋塞阀状态监测仪以电子陀螺仪监控圈数的方式对旋塞阀进行开关定位。本实施例中的旋塞阀为高压手动旋塞阀或高压液动旋塞阀。旋塞阀状态监测仪内部设有高精度陀螺仪，高精度陀螺仪根据旋塞阀关时的定位置进行旋塞阀总圈数标定，通过无线传输的方式实时上传旋塞阀圈数数据至旋塞阀监测云平台，旋塞阀监测云平台对数据处理解析后进行旋塞阀开度展示。
[0027]当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为开位，主卸压出口液动旋塞阀为关位时，旋塞阀监测云平台判断显示为压裂流程；
[0028]当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为开位，主卸压出口液动旋塞阀为开位时，旋塞阀监测云平台判断显示为循环流程；
[0029]当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为关闭，主卸压出口液动旋塞阀为开位时，旋塞阀监测云平台判断显示为检维流程。
[0030]本专利技术的页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统可以实现以下功能：
[0031]1、实现施工现场所有旋塞阀开关状态实时显示；
[0032]2、实现施工现场所有旋塞阀的开关程度实时显示；
[0033]3、实现施工现场所有旋塞阀的开关定位；
[0034]4、所有旋塞阀的开关状态、开关百分比及定位通过无线连接实时上传至云平台；
[0035]5、整个系统可对旋塞阀状态进行远程监测；
[0036]6、具有不同工况下的系统监测功能；
[0037]7、具有误操作下的旋塞阀监测系统报警功能。
[0038]本专利技术还提供了一种页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统的监测方法，具体为：
[0039]旋塞阀状态监测仪通过三轴偏移计算出旋塞阀扭转度数，并通过4G网络上报至旋塞阀监测云平台；系统设置旋塞阀位置进行每个旋塞阀扭转角度渲染，并根据设定旋塞阀开关扭转圈数标定旋塞阀开关状态。旋塞阀监测云平台采集旋塞阀状态的间隔为1s。
[0040]监测判断当前流程模式的方法如下：
[0041]压裂流程：压裂管汇处所有旋塞阀处于打开状态，若未打开，系统进行声光报警；放空旋塞阀处于关闭状态，若打开，系统进行声光报警；重新等待下一次旋塞阀开度上报；
[0042]循环流程：压裂管汇处所有旋塞阀处于打开状态，若未打开，系统进行声光报警；放空旋塞阀处于打开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统，其特征在于，包括旋塞阀状态监测仪和旋塞阀监测云平台；所述旋塞阀状态监测仪以电子陀螺仪监控圈数的方式对旋塞阀进行开关定位，旋塞阀状态监测仪内部设有高精度陀螺仪，高精度陀螺仪根据旋塞阀关时的定位置进行旋塞阀总圈数标定，通过无线传输的方式实时上传旋塞阀圈数数据至旋塞阀监测云平台，旋塞阀监测云平台对数据处理解析后进行旋塞阀开度展示。2.根据权利要求1所述的页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统，其特征在于，当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为开位，主卸压出口液动旋塞阀为关位时，旋塞阀监测云平台判断显示为压裂流程；当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为开位，主卸压出口液动旋塞阀为开位时，旋塞阀监测云平台判断显示为循环流程；当旋塞阀状态监测仪检测大通径管汇安装的所有旋塞阀全为关闭，主卸压出口液动旋塞阀为开位时，旋塞阀监测云平台判断显示为检维流程。3.根据权利要求1所述的页岩气压裂高压流程旋塞阀开关状态监测系统，其特征在于，采用24v电源对旋塞阀状态监测仪供电。4.根据权利要求1所述的页岩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁发勇，豆瑞杰，陈然，巩明锐，宋全友，尹星鑫，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务股份有限公司中石化江汉石油工程有限公司中石化江汉石油工程有限公司井下测试公司，
类型：发明
国别省市：