[发明专利]一种煤层气井负压排采控制装置和系统

说明书

本发明公开了一种煤层气井负压排采控制装置和系统。该装置包括：变频控制柜和与变频控制柜连接的多个数据采集设备；数据采集设备至少包括液面监测仪和套压传感器；液面监测仪用于通过自动发射的次声波测量井下液面深度；套压传感器用于实时测量套管内的压力；变频控制柜设置有远程无线通讯模块，用于获取液面监测仪测量的井下液面深度和套压传感器测量的套管内的压力，并将井下液面深度和套管内的压力发送至远程计算设备，由远程计算设备根据井下液面深度和套管内的压力计算井底流压；变频控制柜还用于接收远程计算设备发送的控制指令，根据控制指令控制煤层气井的各设备运行，省去了安装井下压力计的复杂过程和成本，现场数据采集更加及时全面。

技术领域

本发明涉及煤层气井开采技术领域，特别涉及一种煤层气井负压排采控制装置和系统。

背景技术

负压抽采煤层气，主要是利用压缩机产生的强大负压作用于抽采井筒内，以使抽采钻孔周围煤体内瓦斯迅速解吸并快速运移至孔口排出，达到高效抽采的抽采方式，是一种煤层气井增产的有效措施。

随着产能日益下降的煤层气老井逐渐增多，目前，国内各煤层气区块都在开展煤层气井口负压抽采，但是由于井场的现场数据采集不及时、不全面，尤其是经常需要安装井下压力计采集井底流压，导致安装费用高、工艺复杂，造成排采控制手段不及时，负压抽采的效果参差不齐。

发明内容

鉴于现有技术煤层气井口负压抽采的监控评价手段缺乏的技术问题，提出了本发明的一种煤层气井负压排采控制装置，以便克服上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供了一种煤层气井负压排采控制装置，包括：变频控制柜和与所述变频控制柜连接的多个数据采集设备；所述数据采集设备至少包括液面监测仪和套压传感器；所述液面监测仪设置在煤层气井的抽油机井上，位于采油树的四通套管口的一侧，用于通过自动发射的次声波测量井下液面深度；所述套压传感器，设置在所述采油树的四通套管口的另一侧，用于实时测量套管内的压力；所述变频控制柜设置有远程无线通讯模块，用于获取所述液面监测仪测量的井下液面深度和所述套压传感器测量的套管内的压力，并将所述井下液面深度和所述套管内的压力发送至远程计算设备，由所述远程计算设备根据所述井下液面深度和所述套管内的压力计算井底流压；所述变频控制柜还用于接收所述远程计算设备发送的控制指令，根据所述控制指令控制所述煤层气井的各设备运行。

可选地，所述装置还包括：电动调节阀；所述电动调节阀设置在煤层气井的气管线上，用于实现对产气量以及套管内的压力的调整。

可选地，所述电动调节阀安装在所述套压传感器的后侧，用于通过阀门内部开启角度的大小调整，实现对产气量以及套管内的压力的调整。

可选地，所述装置还包括：负压压缩机；所述数据采集设备还包括产气量计量表；所述负压压缩机的进气口连接所述电动调节阀，所述负压压缩机的出气口连接所述产气量计量表，所述负压压缩机通过内部变频电机的转速变化，提供所需的负压压缩能力，所述负压压缩机压缩升压后的气体通过所述产气量计量表计量后输送到井场输气管线中。

可选地，所述数据采集设备还包括：功图冲次传感器；所述功图冲次传感器安装在抽油机光杆悬绳器上，用于测量抽油机的光杆受力变化和抽油机的冲次变化，具体地，所述功图冲次传感器用于采集煤层气井的冲次、最大载荷、最小载荷和光杆位移。

可选地，所述数据采集设备还包括：产水量计量仪；所述产水量计量仪安装在井场采油树的出水管线上，用于实时计量抽油机的产水量。

可选地，所述变频控制柜通过现场总线或无线方式与井场内的各设备连接通讯，具体用于实现抽油机井的远程启停和排采强度调整。