本發明專利技術屬于氣井設備技術領域，用于解決難以智能化的根據氣體生產壓力要求，自動化地調整設備運行狀態的問題，具體是一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機，本發明專利技術是通過控制柜控制設備運行，不僅維持井層的壓力穩定和增強設備的防爆功能，同時智能化的根據氣體的生產要求，自動調整設備的運行狀態，提高設備采氣排液的工作效率，通過將控制柜按防爆要求做出改進，將控制柜拆分為兩個主體，分別為動力柜主體和操作柜主體，操作柜主體防爆，符合井口危險區域要求，放在抽油機底座尾端，動力柜主體放在離井口外安全區，本裝置通過對井上控制柜防爆的前提下，不影響其進行散熱。不影響其進行散熱。不影響其進行散熱。
【技術實現步驟摘要】
一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機
[0001]本專利技術涉及氣井設備
，具體是一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機。
技術介紹
[0002]采氣排液是解決氣井井筒及其井底地層積液過多或產水，并使氣井恢復正常生產的重要工藝技術，目前國內已發展了泡排，氣舉，機抽，優選管柱，電潛泵，射流泵等多種成熟的單井采氣排液工藝技術；常規的機抽采氣排液工藝僅僅只是將游梁式或其他抽油機及其有桿抽油系統應用于氣井采氣排液，而沒有完全考慮到氣井井地面上的安全要求及井下產液量的大小對氣井產氣量的影響；能依靠人工干預調節，造成井下壓力溫度設動較大，系統效率低；機抽排水采氣就是將有桿深井泵裝置用于油管抽水，外套管采氣只要有足夠的泵掛深度，就可以在很低的回壓下排水采氣，裝置簡單工作可靠，使用的常規為游梁式，其維護技術易于礦場掌握，并可使設備多井運轉，隨著采井的深度增加，動力裝置的配套在目前階段困難較大，鑒于氣水井與油井性質差異較大，尚未完全解決如何配套問題；現有技術中由于氣井氣體易燃易爆，安全技術要求高，采用普遍油井抽油機雖然能夠滿足油井抽油機安裝要求，但隨著氣井的種類的增加，安全技術要求越來越高，配套的設備難以滿足氣體的安全防爆要求；井層的壓力穩定是保障氣井高效生產的重要措施，而現有技術難以智能化的根據產生壓力的要求，自動地調整設備的運行狀態，實現采氣排液的智能化運行；目前對頁巖氣采集抽油機防暴要求較高，而現有技術中由于控制柜內裝有回饋單元及變頻器等發熱部件，如果做成防爆柜的話，一是散熱問題無法解決，二是成本高和體積大，難以在控制柜防爆的前提下，不影響其散熱。
[0003]針對上述的技術缺陷，現提出一種解決方案。
技術實現思路
[0004]本專利技術的目的在于提供一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機，是通過控制柜對內套管內外側的液壓進行監管分析，當其液壓過大時，通過控制柜自動增強設備的功率，讓其加快對液體的排出，同時通過控制無線控制閥泄壓，從無線控制閥排出的液體對輸入管和進入管進行沖刷，不僅避免在采氣排液過程中輸入管和進入管被顆粒堵死，還可以維持井底壓力的穩定，通過控制柜控制設備運行，不僅維持井層的壓力穩定和增強設備的防爆功能，同時智能化的根據氣體的生產要求，自動調整設備的運行狀態，提高設備采氣排液的工作效率，解決了現有配套設備難以滿足氣體的安全防爆要求；難以智能化的根據氣體生產壓力要求，自動化地調整設備運行狀態的問題。
[0005]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機，包括抽油機、采油樹、天然氣井、抽油泵、氣液分離機構和控制柜，所述控制柜包括操作柜主體和動力柜主體，且操作柜主體和動力柜主體均安裝在地面上，所述天然氣井中設置有外套管，所述采油樹安裝在天然氣井的井口
上，所述采油樹的輸出端連通有氣液分離器和儲液罐，所述抽油機設置在地面上，所述抽油機的油管經過采油樹進入至外套管內，且油管輸入端與抽油泵的輸出端連通，所述氣液分離機構設置在外套管的下方；所述氣液分離機構包括有與外套管內壁固定連接的分隔板，所述分隔板位于抽油泵的正下方，所述外套管底部的內側壁上固定連接有擋板，所述分隔板和擋板之間設置有內套管，所述內套管的上方與分隔板連接，所述內套管的下方延伸至擋板的下方，所述內套管的外部與分隔板、擋板和外套管之間形成儲水區域，所述內套管的內部與分隔板之間形成氣液分離區域，所述內套管的內部通過連接管與抽油泵的輸入端連通，所述內套管的輸入端的外壁上安裝有吸入閥，所述內套管位于吸入閥上方的內側壁上固定安裝有水壓傳感器，所述內套管位于水壓傳感器上方的外壁上設置有分離組件。
[0006]進一步的，所述分離組件包括固定安裝在內套管外壁上的三組氣液分離板，三組所述氣液分離板位于吸入閥的上方，所述內套管位于三組氣液分離板上方的內側壁上固定安裝空隙導流板，所述內套管位于空隙導流板兩側的外壁上均橫向固定插設有出液管，所述出液管延伸至儲水區域的內部，所述內套管上方的內側壁上固定連接有V分離板，所述內套管位于V分離板下方的內側壁上開設有兩個排氣口；所述內套管上方的外側壁上固定連接有密封環，且密封環的頂部與分隔板固定連接，所述密封環與分隔板和內套管外壁之間形成排氣區域，所述排氣口與排氣區域連通，所述內套管位于V分離板上方的內側壁上固定插設有兩個抽液管，所述抽液管的輸出端穿過排氣區域延伸至儲水區域的內部，所述抽液管的底端固定連接有軟管，且軟管位于出液管的一側。
[0007]進一步的，所述分隔板位于排氣區域上方的外壁上開設有兩個輸氣管，且輸氣管與外套管連通。
[0008]進一步的，所述出液管的外壁上固定安裝有第一單向閥，所述抽液管的外壁上設置有第二單向閥。
[0009]進一步的，所述擋板的兩側外壁上分別固定連接有安全閥和無線控制閥，所述安全閥和無線控制閥均從靠近內套管的一側向遠離內套管的一側傾斜向下設置。
[0010]進一步的，所述天然氣井下方的外壁上開設有若干個進入管，所述外套管靠近若干個進氣管的外壁上均開設有輸入管。
[0011]進一步的，所述控制柜包括數據采集模塊、數據分析模塊、處理器和信號執行模塊；所述數據采集模塊用于采集內套管內外側的液壓信息，并將其傳輸至數據分析模塊，而內套管內外側的液壓由水壓因素和水量因素組成，且水壓因素表示為水壓傳感器接收到的氣液分離區域的水壓變化量數據值，水量因素表示為紅外線傳感器接收到的儲水區域內的水深數據值；所述數據分析模塊依據接收到的內套管內外側的液壓信息，來對外套管下方的液壓進行分析監管，具體步驟如下：A：獲取得到內套管內外側的液壓信息，并將其中的水壓因素和水量因素分別標記為Ds和H；B：依據公式：DS=(Ds*v+H*c)*2.35，得到內套管內外側的液壓值DS，v為液體輸送
過程中的速度修正因子，c為測量儲水區域內水深的誤差因子，且v>1，c>1；C：當得到的內套管內外側的液壓值DS大于等于預設范圍d的最大值、位于預設范圍d之內或小于預設范圍d的最小值時，將其分別生成液壓危險信號、液壓穩定信號和液壓優異信號；將得到的內套管內外側的液壓危險信號、液壓穩定信號和液壓優異信號通過處理器傳輸至信號執行模塊；信號執行模塊在接收到液壓危險信號時，安全閥自動排液，并開啟無線控制閥，使得出水區域內部的液體快速通過控制閥向外套管的側壁排放，直到紅外線傳感器測量的儲水區域內的水深處于預設范圍，壓力傳感器接收到的氣液分離區域的水壓變化量處于預設范圍，通過液體的排放對外套管內壁上的輸入管和進入管內壁進行沖刷，避免輸入管和進入管被顆粒堵塞，接著控制抽油機中驅動電機的功率為P，控制驅動電機的轉速至R，抽油機設備工作的強度增加至最大，提高抽油泵預設時間內抽吸儲水區域內液體的速度，快速降低儲水區域內部的壓力，維護井底壓力的穩定，避免在采氣排液過程中發生氣體爆炸；信號執行模塊在接收到液壓穩定信號時，安全閥自動排液，無線控制閥關閉，控制抽油機中驅動電機的功率為P，控制驅動電機的轉速至R，抽油機設備工作的強度增加，提高抽油泵預設時間內抽吸儲水區域內液體的速度，快本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機，其特征在于，包括抽油機（1）、采油樹（2）、天然氣井（4）、抽油泵（5）、氣液分離機構和控制柜，所述控制柜包括操作柜主體（6）和動力柜主體（28），且操作柜主體（6）和動力柜主體（28）均安裝在地面上，所述天然氣井（4）中設置有外套管，所述采油樹（2）安裝在天然氣井（4）的井口上，所述采油樹（2）的輸出端連通有氣液分離器（26）和儲液罐（27），所述抽油機（1）設置在地面上，所述抽油機（1）的油管（3）經過采油樹（2）進入至外套管內，且油管（3）輸入端與抽油泵（5）的輸出端連通，所述氣液分離機構設置在外套管的下方；所述氣液分離機構包括有與外套管內壁固定連接的分隔板（10），所述分隔板（10）位于抽油泵（5）的正下方，所述外套管底部的內側壁上固定連接有擋板（25），所述分隔板（10）和擋板（25）之間設置有內套管，所述內套管的上方與分隔板（10）連接，所述內套管的下方延伸至擋板（25）的下方，所述內套管的外部與分隔板（10）、擋板（25）和外套管之間形成儲水區域，所述內套管的內部與分隔板（10）之間形成氣液分離區域，所述內套管的內部通過連接管（8）與抽油泵（5）的輸入端連通，所述內套管的輸入端的外壁上安裝有吸入閥，所述內套管位于吸入閥上方的內側壁上固定安裝有水壓傳感器（23），所述內套管位于水壓傳感器（23）上方的外壁上設置有分離組件。2.根據權利要求1所述的一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機，其特征在于，所述分離組件包括固定安裝在內套管外壁上的三組氣液分離板（21），三組所述氣液分離板（21）位于吸入閥的上方，所述內套管位于三組氣液分離板（21）上方的內側壁上固定安裝空隙導流板，所述內套管位于空隙導流板兩側的外壁上均橫向固定插設有出液管（12），所述出液管（12）延伸至儲水區域的內部，所述內套管上方的內側壁上固定連接有V分離板（9），所述內套管位于V分離板（9）下方的內側壁上開設有兩個排氣口（11）；所述內套管上方的外側壁上固定連接有密封環（18），且密封環（18）的頂部與分隔板（10）固定連接，所述密封環（18）與分隔板（10）和內套管外壁之間形成排氣區域，所述排氣口（11）與排氣區域連通，所述內套管位于V分離板（9）上方的內側壁上固定插設有兩個抽液管（17），所述抽液管（17）的輸出端穿過排氣區域延伸至儲水區域的內部，所述抽液管（17）的底端固定連接有軟管（13），且軟管（13）位于出液管（12）的一側。3.根據權利要求2所述的一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機，其特征在于，所述分隔板（10）位于排氣區域上方的外壁上開設有兩個輸氣管（7），且輸氣管（7）與外套管連通。4.根據權利要求2所述的一種智能防爆排水采氣機抽用抽水機，其特征在于，所述出液管（12）的外壁上固定安裝有第一單向閥（16），所述抽液管（17）的外壁上設置有第二單向閥（19）。5.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉超，黎剛，邱萌，黃小龍，李征，王勝輝，孫成頌，周治江，侯有超，滕枝娜，劉雅楠，王大偉，高中正，張恒龍，孫開，宗朔，
申請(專利權)人：山東創新石油技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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