單井遠程控制開關井裝置的製作方法

2023-06-08 20:06:51

專利名稱：單井遠程控制開關井裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油天然氣井開採技術領域，特別涉及一種天然氣 井口截斷閥遠程控制開關裝置。
背景技術：
蘇裡格氣田地處沙漠腹地，屬於典型的"三低"氣田，開發難度 大。氣井在連續生產過程中，輸氣管線可能發生堵塞、井下節流器失 效，能造成上遊管線內壓力上升，甚至管線破裂造成下遊天然氣大量 洩漏等事故。事故發生後，將對中壓集輸管線造成在巨大的安全隱患。
目前，大部分天然氣井在生產3 4年後，進入低壓生產期，生產 壓力相對較低，產氣量較低。對這樣的天然氣井採取間歇生產。如果 低壓井或間歇生產井與新開發的天然氣井共用輸氣管線，新、老井的 壓力系統匹配問題將對現場管理帶來很大的難度。
如採用人工巡井方式管理，氣井數量多，人工勞動強度，現場生 產管理需要大量的人力物力進行現場生產管理和維護，難度大。另外， 在發生緊急情況，將影響到緊急情況下的應變處理速度。

實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種單井遠程控制開關井裝置，能實現 遠程控制快速關井，提高氣田的數位化管理水平，確保油氣田大規模 化生產調度、搶險指揮的高效運行和有效控制，達到提高管理水平、 精簡組織機構、減少勞動強度、降低操作成本的目的。
本實用新型採用的技術方案是單井遠程控制開關井裝置，主要由採油樹、單井遠程終端控制系統(RTU)、井口緊急截斷閥、天然氣流
量計、壓力變送器和截止閥組成。單井遠程終端控制系統包括數傳 電臺、控制模塊、電路控制器及太陽能供電系統，利用無線通訊技術
實現單井與集氣站間的數據通訊。單井遠程終端控制系統(RTU)本無
線傳輸技術領域的技術人員能完成，不詳細敘述。
其特徵在於在採油樹的下部大四通的閥門組的端部，通過法蘭和 管線固定有套管內壓力變速器，及時檢測油管、套管之間環形空間內 的壓力信號。套管內壓力變速器有導線連接單井遠程終端控制系統
(RTU)，油管、套管環形空間內的壓力信號能傳送給單井遠程終端控 制系統(RTU);在採油樹的上部小四通的閥門組上連接有採氣管線， 在採氣管線上固定有油管內壓力變速器，油管內壓力變速器及時檢測 油管內的壓力信號。油管內壓力變速器有導線連接單井遠程終端控制 系統(RTU)，油管內的壓力信號能傳送給單井遠程終端控制系統
(RTU)。在採氣管線上還依次連接有截止閥、井口緊急截斷閥和天然 氣流量計。井口緊急截斷閥有導線連接單井遠程終端控制系統(RTU)， 單井遠程終端控制系統(RTU)能把緊急截斷命令信號輸送給井口緊急 截斷閥。
單井遠程控制開關井裝置主要依託於數傳系統控制井口緊急截斷 閥來實現的。具體為集氣站數傳電臺將站內控制信號轉換成微波信號 發射至井口數傳電臺，井口數傳電臺將接收到微波信號轉化成電信號 傳輸至井口緊急截斷閥，實現對井口緊急截斷閥的遠程控制。同時井 口緊急截斷閥的工作狀態以相同的路徑傳送至集氣站，集氣站接收電 臺將微波信號轉化成數位訊號還原在計算機中，從而實現井口設備的 遠程監控與緊急關閉井口緊急截斷閥的遠程控制。當井口壓力超壓或 低於規定值及其他異常情況時，單井遠程終端控制系統(RTU)接受壓 力變送器輸出信號，對井口緊急截斷閥發出關閥指令。本實用新型的有益效果本實用新型單井遠程控制開關井裝置，
利用RTU負責對天然氣單井的現場信號的監測和控制，RTU與調度 中心之間通過遠距離信息傳輸完成RTU的遠方監控。依託於數傳系 統控制井口緊急截斷閥關閉，
1、 使用遠程控制開關井裝置，在發生緊急情況時，能對集氣站 乃至整個氣田的氣井瞬時進行關井，降低氣田安全事故的發生。
2、 提高了氣田的自動化操作水平，方便現場管理，降低了現場 工作量。


圖1是本實用新型單井遠程控制開關井裝置的井場部分結構示意圖。
圖中，l.採油樹，2.套管內壓力變速器，3.管線，4.油管內壓力變 速器，5.截止閥，6.井口緊急截斷閥，7.流量計。
具體實施方式
實施例l:以一個單井遠程控制開關井裝置為例，對本實用新型作 進一步詳細說明。
參閱圖1。本實用新型單井遠程控制開關井裝置，主要由單井遠程 終端控制系統、井口緊急截斷閥、單井流量計、壓力變送器和截止閥 組成。單井遠程終端控制系統包括數傳電臺、控制模塊、電路控制 器及太陽能供電系統。
在採油樹1的下部大四通的閥門組的端部，通過法蘭和管線固定有 一個套管內壓力變速器2。套管內壓力變速器2有信號導線連接單井遠 程終端控制系統。在採油樹1的上部小四通的閥門組上連接有一條採
氣管線3，在採氣管線3上固定有一個油管內壓力變速器4。油管內壓力變速器4有導線連接單井遠程終端控制系統。在採氣管線3上還依 次連接有一個截止閥5、一個井口緊急截斷閥6和一個天然氣流量計7。 井口緊急截斷閥6有導線連接單井遠程終端控制系統。
在實際生產過程中，單井遠程控制技術在現場也得到了成功試用， 對保證現場工藝設備的平穩運行起到了關鍵作用。在蘇裡格第二天然 氣處理廠外輸至榆林末站O1016管線發生刺漏，突發事件發生後，蘇 裡格第二天然氣處理廠600萬方/天天然氣無法外輸，需要緊急對上遊 單井進行關井處理，關井數量達512 口。第三採氣廠生產調度接到現 場指令，立即通知上遊相關單位組織關井，單井遠程控制技術起到了 直關重要的作用，只用15分鐘，就成功實現600萬方/天的降產任務， 將事故引發安全事故風險降低到了最低。
權利要求1、一種單井遠程控制開關井裝置，主要由單井遠程終端控制系統、採油樹(1)、井口緊急截斷閥(6)、天然氣流量計(7)、壓力變送器和截止閥(5)組成，單井遠程終端控制系統包括數傳電臺、控制模塊、電路控制器及太陽能供電系統，其特徵在於在採油樹(1)的下部大四通的閥門組的端部通過法蘭和管線固定有套管內壓力變速器(2)，套管內壓力變速器(2)有導線連接單井遠程終端控制系統，在採油樹(1)的上部小四通的閥門組上連接有採氣管線(3)，在採氣管線(3)上固定有油管內壓力變速器(4)，油管內壓力變速器(4)有導線連接單井遠程終端控制系統，在採氣管線(3)上還依次連接有截止閥(5)、井口緊急截斷閥(6)和天然氣流量計(7)，井口緊急截斷閥(6)有導線連接單井遠程終端控制系統。
專利摘要單井遠程控制開關井裝置，應用於天然氣井開採技術領域。特徵是主要由單井遠程終端控制系統、井口緊急截斷閥、單井流量計、壓力變送器和截止閥組成。在採油樹的下部大四通的閥門組的端部，通過法蘭和管線固定有套管內壓力變速器，在採油樹的上部小四通的閥門組上連接有採氣管線，在採氣管線上固定有油管內壓力變速器，在採氣管線上還依次連接有截止閥、井口緊急截斷閥和天然氣流量計。井口緊急截斷閥有導線連接單井遠程終端控制系統。效果是利用RTU負責對天然氣單井的現場信號的監測和控制，能控制井口緊急截斷閥關閉，降低氣田安全事故的發生。
文檔編號E21F17/06GK201372810SQ20092010655
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者任振江, 馮朋鑫, 蔣成銀, 文 陳, 韓興剛 申請人:中國石油天然氣股份有限公司