[实用新型]基于物联网的煤层气井螺杆式排采系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤层气开采技术领域，尤其是一种基于物联网的煤层气井螺杆式排采系统。 

背景技术

我国煤炭资源丰富，煤层气中含有CH4甲烷气体。为了充分利用能源，解决能源紧缺的问题，国家大力支持开采煤层气。 

目前，煤层气开采主要采用自喷开采和诱导举升开采两种方式。诱导举升开采是通过抽排煤层中的承压水，降低煤层压力，使煤层中吸附的甲烷气体释放出来的办法实现的。通常情况采用抽油机式活塞泵、电潜泵以及螺杆泵来实现煤层气的排采。 

如采用螺杆泵来实现煤层气的排采时，煤层气井地面上设置有电气控制柜与驱动头，地下设置有螺杆泵及传感器，其中螺杆泵由驱动头驱动，驱动头与传感器与电气控制柜电性连接，传感器与电气控制柜通过型号传输线缆连接，电气控制柜内设置有变频器，该变频器与驱动头电性连接，通过变频器改变频率从而改变驱动头的运转速度。 

在实际应用中，使用变频器与驱动头的煤层气排采技术遇到如下问题：(1)由于采气时需要不断的从井下向外抽水，随着排水量的增加，井下的压力也会随之下降，排水速度过快将导致地层压力下降过快，而应力敏感性强的储层将极易发生速敏而使煤层气井筒附近煤储层在短时间内受到较为严重的伤害，导致煤层气渗透率急剧降低，阻碍煤储层降压漏斗的扩展，煤层气无法大规模解吸，无法形成长期稳定的单井规格 产量，而现有技术中的变频器是通过变频改变转速和排量，是梯形控制，液面下降速度不能适应下降过程中地层应力敏感性变化，加上我国煤层存在着应力敏感性强、渗透偏低的特点，采用现有煤层气排采设备极易使储层受损；(2)当排采时间较长时，由于储层供液量降低，井下液体的排量随之降低，当排量较小时，变频技术对电机的调速能力有限，即使将驱动头的转速降至最低也无法满足生产所需的最低排量要求，由于存在煤层气井较多，也无法人工实时监控该设备，容易导致设备损坏，对生产造成非常大的影响；(3)随着排水量时间的增长，储层供水量逐渐降低，井下液体中的煤灰比重越来越大，井下液体粘度也会增大，不利于向外排水并对水泵运行的畅通造成影响甚至卡泵损坏，水泵损坏又需检泵捞沙而增加成本，且频繁的修井易造成储层伤害进一步影响生产。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种基于物联网的煤层气井螺杆式排采系统，利用该系统达到对多口煤层气井实时监控，实时调整，有效保证煤层气的正常排采。 

为了克服背景技术中存在的缺陷，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的煤层气井螺杆泵排采系统，包括 

螺杆泵电气控制装置，用于收集驱动螺杆泵的驱动头数据； 

无线模块，用于发送电气控制装置收集的驱动头数据； 

无线网络，与无线模块通讯； 

服务器，将无线模块传输的数据进行整理与存储，整理后的数据发送至终端； 

终端，用于显示服务器整理后的数据以及接收用户的指令，终端将指令传送至服务器，通过服务器将指令通过无线网络传递至无线模块，通过无线模块将指令传送至电气控制装置，电气控制装置根据用户的指令控制驱动头转动。 

根据本发明的另外一个实施例，基于物联网的煤层气井螺杆泵排采系统进一步包括所述电气控制装置包括显示输入装置、数字通信模块、信号处理模块、仪表通信模块，变频器以及主控模块，所述数字通信模块、信号处理模块、仪表通信模块与主控模块电性连接，所述显示输入装置、变频器、无线模块与数字通信模块电性连接。 

根据本发明的另外一个实施例，基于物联网的煤层气井螺杆泵排采系统进一步包括所述无线模块位于电气控制装置内。 

根据本发明的另外一个实施例，基于物联网的煤层气井螺杆泵排采系统进一步包括所述无线通讯模块为GPRS模块、GSM模块、CDMA模块或SCDMA模块，所述无线网络为GPRS网络、GSM网络、CDMA网络或SCDMA网络。 

根据本发明的另外一个实施例，基于物联网的煤层气井螺杆泵排采系统进一步包括所述服务器与终端通过有线网络连接。 

根据本发明的另外一个实施例，基于物联网的煤层气井螺杆泵排采系统进一步包括所述螺杆泵处设置有井底压力计，该井底压力计与仪表通信模块电性连接，井口设置有气液分离装置、输气管道与水池，将气液分离装置输入端与螺杆泵连通，气液分离装置的液体输出端与水池连接，气液分离装置的气体输出端与输气管道连通。