[实用新型]压裂机组网络控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及油、气采矿生产中压裂作业所涉及的各种作业车的控制系统，特别是压裂机组网络控制系统。

背景技术

页岩气是充填于页岩裂缝、微细孔隙及层面内的天然气，其储层的渗透率低、气流的阻力比传统天然气大得多，开采难度较大。据估计，我国页岩气资源可能多达45万亿立方米，其中可采储量约为38万亿立方米，位居世界第一。页岩气开采主要采用压裂工艺，使油气层形成裂缝，提高油气层的渗透率。压裂工艺过程是用压裂泵车，把高压大排量具有一定粘度的液体挤入油气层，当把油气层压出许多裂缝后，加入支撑剂（如石英砂等）充填进裂缝，提高油气层的渗透能力。但是压裂作业设备多，具有技术含量高、施工难度大、作业环境恶劣、救援及逃生困难的特点，安全管理难度增大，容易造成重大的人员伤亡和财产损失事故。

压裂作业是指用多台压裂泵车将混砂车所提供的混合料加压汇集后注入油井或气井中，形成或拓展裂缝，以提高油、气采收率的一种作业，长期以来，国内压裂作业施工中各车之间的协同，是靠一部仪表车，用电缆与各压裂泵车、混砂车分别相连，仪表车通过车上的泵控单元采集各车施工信号，结合压裂工艺的要求，再一一对各压裂泵车发出各种操作指令，用对讲机对各混砂车发出各种操作指令；各作业车之间，先将信息发给仪表车，再由仪表车发给接受信息的车，以这样的方式进行相互配合来实现。在这种施工方式下，工地连接电缆混乱，故障率高，传递的信号容易丢失；在施工现场，机器震动大，噪声大，对讲机常常不易听清，即便是听清了，往往又已滞后了，各车的配合不能直接进行，存在较大的安全隐患，而且这些因素都直接地影响了压裂作业的控制精度，并且生产效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种安全系数高、压裂作业控制精度高、控制方便和生产效率高的压裂机组网络控制系统，通过系统通信网络将仪表车、混砂车和各压裂泵车联系起来，以无线局域网方式，实现数据共享，达到远程控制的目的。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：压裂机组网络控制系统，它包括仪表车控制系统、混砂车控制系统、压裂泵车控制系统、系统通信网络和模拟数据采集器，仪表车控制系统设置于仪表车内部，混砂车控制系统设置于混砂车内部，多台压裂泵车控制系统分别设置于多台压裂泵车内部，仪表车控制系统、混砂车控制系统和压裂泵车控制系统分别接有一个数据采集处理系统，且各数据采集处理系统之间通过系统通信网络相连，模拟数据采集器通过系统通信网络与仪表车控制系统、混砂车控制系统和压裂泵车控制系统相连。

所述的压裂泵车控制系统包括单泵单独控制系统、机组泵车编组控制系统、机组泵车自动定压力控制系统、机组泵车自动定排量控制系统、机组总急停控制系统、机组总快捷停控制系统、机组通讯复位控制系统和井口累计排量清零控制系统。

所述的混砂车控制系统由液位自动控制系统、绞龙自动控制系统、液添自动控制系统、干添自动控制系统、排出自动控制系统组成。

所述的数据采集处理系统由PC机及配套信号采集模块构成。

本实用新型具有以下优点：

1、通过无线网络传递数据，实现数据同步共享，不会出现信号滞后现象，操作更加安全。

2、多台压裂车的控制可以在任一压裂车体上或仪表车上实现，并且现场可以快速对施工曲线进行编辑、修改，压裂作业控制精度高。

3、操作人员可以通过无线发射装置将仪表车内采集的信号发送到基地远程监控中心，从而实现远程数据的采集与监控，控制方便。

4、施工现场减少了连接电缆，故障率低，降低停泵频率，生产效率大幅度提高。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图； 

图中：1-仪表车控制系统，2-混砂车控制系统，3-压裂泵车控制系统，4-数据采集处理系统，5-系统通信网络，6-模拟数据采集器，7-仪表车，8-混砂车，9-压裂泵车。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，压裂机组网络控制系统，它包括仪表车控制系统1、混砂车控制系统2、压裂泵车控制系统3、系统通信网络5和模拟数据采集器6，仪表车控制系统1设置于仪表车7内部，混砂车控制系统2设置于混砂车8内部，多台压裂泵车控制系统3分别设置于多台压裂泵车9内部，仪表车控制系统1、混砂车控制系统2和压裂泵车控制系统3分别接有一个数据采集处理系统4，且各数据采集处理系统4之间通过系统通信网络5相连，模拟数据采集器6通过系统通信网络5与仪表车控制系统1、混砂车控制系统2和压裂泵车控制系统3相连。