[实用新型]一种煤层气智能排采控制系统

说明书

本实用新型公开一种煤层气智能排采控制系统，包括排采控制装置，所述排采控制装置包括排采模块主体、生产数据采集模块、本地显控模块、上位机以及输出控制模块；应用物联网数据采集技术、电机变频控制技术和ARM/x86高效能计算平台的结合，依托煤层气智能排采专用算法实现煤层气井的自动化智能化排采功能。本实用新型的有益效果：实现煤层气井的井底压力生产目标控制，平稳的排出井下煤层中的地下水，配合前期的钻井和压裂形成良好的井下生产构造，使得煤层气井能够顺利生产出平稳的天然气流；同时，应用本实用新型的技术方案的系统，可以有效的改善油气生产企业的工作流程，起到降本增效的作用。

技术领域

本实用新型涉及煤层气排采技术领域，具体为一种煤层气智能排采控制系统。

背景技术

煤层气的生产过程，需要不断排出地下水以降低井下压力，从而使煤层气解吸附成为气体状态排出。这个过程称为煤层气排采。煤层气的排采需要考虑众多的生产参数来进行控制，其过程通常采用人工方式设定有关参数，严重依赖于技术人员的经验，难以进行规模推广。

目前大多数煤层气井仍然采用人工巡井，人工抄报生产数据，汇总后提交生产管理部门分析，然后下达生产调整命令，人工到现场进行设备调整的传统生产方式。该方式的缺点比较明显，主要有生产数据依赖人工采集、生产措施人工控制，生产决策受管理者的经验限制；手工操作难以规模化推广，生产效率比较低，人力成本高等问题。

随着油田生产自动化技术的引入，数字化煤层气生产监控系统也获得了应用。这类系统通过应用物联网数据采集技术、无线数据传送技术等采集现场的井底流压、套压、产气量、产水量、水力管式泵冲次、运行压力等数据，集中上传到管理中心，技术人员根据远程采集的数据制定排采方案，设置响应的程序，然后远程或派人现场控制设备执行对应的排采措施，从而达到降低井下压力的目的。该方法虽然实现了煤层气井现场生产数据的采集和远传，部分实现了煤层气井的远控，但仍然存在一定的缺陷，比如缺乏有效的生产过程自动控制能力，生产控制能力位于系统中心，存在单点故障隐患和传输中断导致排采等生产措施不能下发的隐患等。

因此，本实用新型提供一种完整的本地/远程协同煤层气自动化智能化排采控制系统。

实用新型内容

为解决以上现有问题，本实用新型提供一种煤层气智能排采控制系统。本实用新型通过以下技术方案实现。

一种煤层气智能排采控制系统，包括排采控制装置，所述排采控制装置包括排采模块主体、生产数据采集模块、本地显控模块、上位机以及输出控制模块；

所述排采模块主体为ARM/x86运算平台；所述排采模块主体上设有采集接口、本地显示控制接口、上位机控制接口以及变频控制器；

所述生产数据采集模块采用12位精度AD转换模块；所述生产数据采集模块通过所述采集接口将采集数据无线传输至所述排采模块主体；

所述本地显控模块包括用于显示本地信息和输入指令的触摸显示屏；所述触摸显示屏通过所述本地显示控制接口将设置的生产目标参数网络传输至所述排采模块主体；

所述上位机通过所述上位机控制接口与所述排采模块主体网络连接；

所述输出控制模块通过MODBUS-RTU协议驱动所述变频控制器；所述变频控制器控制泵电机的冲次调节。

优选的，所述生产数据采集模块采集现场一次仪表的生产数据；所述生产数据采集模块采集的现场信号包括4-20mA模拟量信号、热电偶信号、无源开关量信号、MODBUS-RTU协议信号以及自定义RS485 协议信号；所述生产数据采集模块的输入信号采用防雷防浪涌措施和光电隔离。

优选的，所述触摸显示屏为工业级10英寸电容触摸显示屏。