[发明专利]煤层气开采流压自适应装置

摘要

本发明涉及煤层气开采设备，具体为煤层气开采流压自适应装置，包括游梁式抽油机、游梁应变传感器、电能计量单元、变频器、单片机系统、电机速度传感器，游梁应变传感器固定在游梁顶端，且游梁应变传感器位于游梁支点和驴头之间，变频器的输出端与电机接线端相连，电机速度传感器设置在电机上，电能计量单元分别和变频器的输入端和输出端相连，单片机系统的输入端分别和游梁应变传感器、电能计量单元和电机速度传感器，单片机系统的输出端和变频器的控制端连接，电能计量单元、变频器、单片机系统共同安装在电控柜中。本发明解决了煤层气开采过程中由于液面不稳定且动液面高度达不到规定指标导致流压不稳、产气率低、系统效率低等问题。

主权项

煤层气开采流压自适应装置，包括游梁式抽油机，游梁式抽油机包括游梁（6）和电机（5），游梁（6）连接驴头（9），驴头（9）通过光杆（11）连接抽油机悬点（10），其特征在于还包括游梁应变传感器（8）、电能计量单元（3）、变频器（2）、单片机系统（4）、电机速度传感器（12），游梁应变传感器（8）固定在游梁（6）顶端，且游梁应变传感器（8）位于游梁支点（7）和驴头（9）之间，变频器（2）的输出端与电机（5）接线端相连，电机速度传感器（12）设置在电机（5）上，电能计量单元（3）分别和变频器（2）的输入端和输出端相连，单片机系统（4）的输入端分别和游梁应变传感器（8）、电能计量单元（3）和电机速度传感器（12）连接，单片机系统（4）的输出端和变频器（2）的控制端连接，电能计量单元（3）、变频器（2）、单片机系统（4）共同安装在电控柜（1）中，游梁（6）及光杆（11）的变形量及时间可通过游梁应变传感器（8）检测，待游梁、光杆形变结束后光杆带动柱塞及液柱运行，游梁应变传感器（8）对游梁、光杆的形变参数进行数据采集整理并由此推算光杆运动状态，并形成示功图，利用示功图曲线变化情况推算井下液面的相对高度；电能计量单元（3）检测形变结束后柱塞开始运动到运动结束时的电机做功，然后根据管柱参数即可计算出柱塞相对运动的高度，不同时间的柱塞相对运动高度之差即为动液面的相对变化高度，通过单片机系统（4）同时采集游梁应变传感器（8）的信号和电能计量单元（3）的信号，经过相应处理分析后即可较为准确的得出动液面的相对变化量，再根据理想状态下的流压和液面高度由单片机系统控制变频器驱动电机有目的性的运行，通过增减冲次方式增大或降低采液量，使动液面始终维持在最佳高度，保证最佳流压值，从而保证最高采气量。