[发明专利]一种井用柱塞控制系统

说明书

本发明公开了一种井用柱塞控制系统，涉及天然气设备技术领域，发明采用控制表头、到达传感器、气动薄膜阀、电磁阀、ACF两相流流量计等器件综合改进现有井用柱塞控制系统，能够实现对液体段塞的准确判断，结合ACF两相流流量计，可以将单井产气、产液量进行有效计量，气相计量精度最高可达1％，液相计量精度可达10％，有了气、液产量精确计量，可以更好的优化生产工艺与制度。

技术领域

本发明属于天然气设备技术领域，涉及井口装置，尤其是一种为低压、低产、低丰度、非均质性强的复杂气田平稳生产提供一种新技术途径的控制系统。

背景技术

随着气田的开发，管理单井的数量逐年攀升，产水气井日益增多，产水量逐渐增大。由于气井单井产量低，携液能力较差，容易造成井底积液，给气井生产造成不利影响，排水采气工作日益突出。

在现有技术中，普遍安装柱塞气举排水采气系统，柱塞气举的能量主要来源于储存在套压管内的高压气体；通过柱塞气举排水采气，井底积液可以有效排除，但目前技术上对于柱塞托举液柱的判断或者计量一直都处于空白状态。

发明内容

有鉴于此，本发明采用控制表头、到达传感器、气动薄膜阀、电磁阀、ACF两相流流量计等器件综合改进现有井用柱塞控制系统，能够实现对液体段塞的准确判断，结合ACF两相流流量计，可以将单井产气、产液量进行有效计量，气相计量精度最高可达1％，液相计量精度可达10％，有了气、液产量精确计量，可以更好的优化生产工艺与制度。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种井用柱塞控制系统，其特征在于，包括根据不同生产制度的控制表头、用于实时采集油压的到达传感器、用于执行开井和关井的气动薄膜阀、用于来控制所述气动薄膜阀的电磁阀，其中：

所述控制表头的表头第一接口为预留接口用于安装相应的堵头，控制表头的表头第二接用于连接柱塞的远传装置，控制表头的表头第三接口用于连接电磁阀的磁阀第一接口，控制表头的表头第四接口用于连接到达传感器的传感第二接口；所述达传感器的传感第一接口用于实时测量油压的压力；所述气动薄膜阀的薄膜阀接口连接电磁阀的磁阀第二接口；所述电磁阀的磁阀第三接口连接采气树套管分液、减压后的气源。

进一步的，还包括安装于管道上截断阀下游、外输阀上流的ACF两相流流量计。

进一步的，所述控制表头通过取压法兰安装于采气树的套压端。

进一步的，所述达传感器安装于防喷管的下方位置。

进一步的，所述气动薄膜阀安装于采气树针阀上游。

进一步的，所述电磁阀安装于采气树套压端分液减压的相关装置后。

进一步的，该井用柱塞控制系统利用油压的标准偏差分析判断出液柱到达时刻，包括如下判断步骤：

A1)连续采集和记录油压数据(样本油压值)；

A2)对记录的油压数据样本进行标准偏差计算,对实时采集油压值与样本油压平均值作比较；

A3)计算出标准偏差数值是否大于预设阈值，计算出实时油压值是否大于样本油压平均值；

A4)当计算出的标准偏差数值大于预设阈值且实时油压值大于样本油压平均值时，系统则判断液柱到达；

A5)当计算出的标准偏差数值小于预设阈值或实时油压值小于样本油压平均值时，跳转至步骤A1)。

进一步的，所述判断步骤还包括：在开井初期，系统实时采集油压值与样本油压平均值进行比较，当监测到标准偏差数值大于预设阈值、且实时采集油压值大于样本油压平均值时，系统可以判断出液柱的到达时刻。

本发明的一种井用柱塞控制系统具有以下有益效果：