[发明专利]石油天然气井口产量远程调控装置及方法

权利要求书

1.一种天然气产量远程调控装置，包括远程终端设备及与其通信联系的PLC控制单元，其特征在于，还包括与PLC控制单元电性连接的电动执行机构、与电动执行机构连接设置的节流阀，以及设于节流阀与PLC控制单元之间的数据采集器和数据处理器；所述节流阀上部设有一固定座，电动执行机构连接固定于该固定座上端面上，该固定座中间竖直方向开有通孔，一连接轴穿过该通孔且上部与电动执行机构相连接，下部与节流阀的阀杆相连接。

2.如权利要求1所述的天然气产量远程调控装置，其特征在于，所述远程终端设备用于远程设置控制参数、实时流量监控与故障报警，该远程设置控制参数包括目标流量、步进行程、步进间隔时间，以及阀位开度。

3.如权利要求1所述的天然气产量远程调控装置，其特征在于，所述PLC控制单元用于通过采集数据与控制参数来计算电动执行机构的输出量。

4.如权利要求3所述的天然气产量远程调控装置，其特征在于，所述PLC控制单元与电动执行机构之间电性连接有一输出器，该输出器用于通过输出量来调节控制节流阀的阀门开度。

5.如权利要求1所述的天然气产量远程调控装置，其特征在于，所述电动执行机构采用多回转电动执行器，该多回转电动执行器内设有减速机构、西门子AIO模块、模拟量安全栅、浪涌保护器、断路器，以及传感器。

6.如权利要求1所述的天然气产量远程调控装置，其特征在于，所述节流阀采用阀套孔径为30mm，阀针底端角度为20度的针型节流阀。

7.如权利要求1所述的天然气产量远程调控装置，其特征在于，所述数据采集器用于通过PLC控制单元采集天然气井口数据，该数据采集器包括设于节流阀后端的压力传感器与流量计。

8.如权利要求1所述的天然气产量远程调控装置，其特征在于，所述数据处理器内包括有滤波器，以用于对数据采集器所采集数据的滤波处理。

9.利用如权利要求1-8任一项所述的天然气产量远程调控装置进行远程调控的方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置节流阀后端数据采集器的目标值范围，输出给PLC控制单元；

将由PLC控制单元接收到的经数据处理器处理后的数据通过程序计算后，得出的实际流量值与预先设定的目标值范围进行比对，然后做出逻辑判断；

PLC控制单元发出在目标值范围内的变量值给电动执行机构；

电动执行机构对节流阀开度进行调节，从而实现天然气井产量的远程调节。

10.如权利要求9所述的天然气产量远程调控装置进行远程调控的方法，其特征在于，采用闭环与开环共存控制方式，所述闭环控制通过实时采集数据与设置参数计算出节流阀阀位开度的增量来实现，所述开环控制是通过设置节流阀阀门的固定开度目标值来实现。