一种间歇井智能控制装置及控制系统的制作方法

1.本发明涉及间歇井控制技术领域，特别是涉及一种间歇井智能控制装置及控制系统。


背景技术：

2.油井是通过钻井方法钻成的孔眼，一般油井在钻达有层厚，下入油层套管，并在套管与井壁间的环形空间注入油井水泥，以维护井壁并封闭油、气、水层，后按油田开发的要求用射孔枪射开油层，形成通道，下入油管，用适宜的诱流方法，将石油由油井井底上升到井口。
3.现如今越来越重视井口的安全性能，但是一般是强调员工进行安全规范的操作，通过人工对检测是否有火焰产生、是否有可燃气体泄漏，检测油气管道是否发生泄漏及井口的温湿度，安全隐患较大，容易造成财产损失，且人工检测部分依赖工作人员经验，精度有待提升，因此需要一种间歇井智能控制装置及控制系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种间歇井智能控制装置及控制系统。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种间歇井智能控制装置，包括连接管，所述连接管的数量为三个，由下至上依次为进油管、输油管和送油管，所述进油管和所述输油管之间设置有调动机构，所述输油管与所述送油管之间设置有调节模块；所述调节模块包括采油泵，所述采油泵输入端与所述输油管连通，所述采油泵输出端与所述送油管连通，所述采油泵一侧设置有功率变换器和信号接收模块，所述功率变换器、所述信号接收模块和所述采油泵电连接；所述调动机构包括安装环和检测机构，所述安装环为半圆环且位于所述进油管和所述输油管之间，所述安装环端部设置有若干限位杆，所述安装环端部之间设置有连接杆，所述连接杆中心处设置有输出轴，所述输出轴两端分别连接有步进电机，所述步进电机靠近所述连接杆的一侧均设置有连接柱，所述连接柱端部连接有锁紧箍，所述锁紧箍分别套装于所述进油管和所述输油管外侧。
6.优选的：所述检测机构包括第一油路，所述第一油路设置于所述安装环端部，所述第一油路内径与所述连接管内径相同，所述安装环另一端部设置有通孔，所述通孔内侧设置有锥形槽和第二油路，所述安装环中心处设置有贯穿孔，所述贯穿孔内设置有计量分离器，所述计量分离器与所述贯穿孔通过固定架固定连接，位于所述安装环内侧且位于所述贯穿孔与所述通孔之间设置有主控器，位于所述安装环内侧且位于所述贯穿孔和所述第一油路之间设置有安装槽，所述安装槽内设置有油质检测仪、含水监测仪和蓄电池，所述油质检测仪和所述含水监测仪分别与所述蓄电池电连接。
7.如此设置，采用直径不同的所述第一油路和所述第二油路切换，所述采油泵功率未切换时，保证装置全程负载运行，降低对采油泵的损伤，且设置有计量分离器、油质检测仪和含水监测仪，便于完成对于原油的检验，并且通过主控器完成信号传输和预警，实现智能控制。
8.优选的：所述主控器采用具备信号传输模块的控制器，所述主控器与所述功率变换器通过信号传输模块和信号接收模块通讯连接。
9.如此设置，便于完成主控器对功率变换器的数据传输。
10.优选的：所述安装环采用硬质橡胶材质且其上下端面均涂有疏油疏水涂层，所述第二油路内径为所述第一油路内径的1/4。
11.如此设置，提升所述安装环分别与两个所述连接管的密封性能，采用内径较小的第二油路实现采油泵的全是负载运行。
12.优选的：位于所述连接杆两侧的两个所述步进电机通过同步器同步工作，所述锁紧箍通过螺栓螺母紧固于所述进油管和所述输油管外侧。
13.如此设置，提升所述安装环相对于两个所述步进电机的位移精度。
14.优选的：所述限位杆与所述安装环采用铸造一体成型，所述计量分离器与所述主控器电连接。
15.如此设置，避免所述安装环旋转位移过量，造成原油溢出浪费。
16.一种间歇井智能控制系统，包括控制模块、检测模块和调节模块，所述调节模块包括主调节模块和副调节模块，所述检测模块和所述调节模块分别与所述控制模块电性连接；所述检测模块包括油质检测仪、含水监测仪和计量分离器；所述控制模块包括主控器、信号传输模块和信号接收模块；所述主调节模块包括调节功率变换器和紧急关断系统，所述副调节模块包括调节机构和步进电机。
17.优选的：所述油质检测仪、所述含水监测仪和所述计量分离器分别与所述主控器电性连接，所述主控器与所述功率变换器通过信号传输模块和信号接收模块电性连接。
18.如此设置，便于所述检测模块向所述控制模块传输电信号，便于所述控制模块完成对于所述调节模块的控制。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、采用安装环的半环形设计，且其表面均涂有疏油疏水涂层，提升安装环与连接管的密封性能，避免由于原油溢出造成的浪费，且由于第二油路和锥形槽的设置，实现采油泵的全时负载运行，避免由于油井间歇造成的设备磨损与空转运行；2、设置有油质检测仪和含水监测仪，完成对于原油的分析和含水量检测，且设置计量分离器，进一步的监测原油气液比例，进而通过主控器分析选择第一油路或第二油路采油，避免了油井间歇造成的设备损坏；3、通过步进电机和半环状安装环的设置，且使用锁紧箍紧固，由于两个步进电机之间设置有同步器，提升安装环的旋转位移精度，更好的完成对于原油的检测，且由于控制器和信号传输模块的设置，实现对于本装置的远程控制，避免由于泄漏造成的人员损伤。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明所述一种间歇井智能控制装置的轴测图；图2是本发明所述一种间歇井智能控制装置的主视图；图3是本发明所述一种间歇井智能控制装置的俯视图；图4是本发明所述一种间歇井智能控制装置中“a”的局部剖视图；图5是本发明所述一种间歇井智能控制装置中安装环的剖视图；图6是本发明所述一种间歇井智能控制系统的电连接框图；附图标记说明如下：1、连接管；2、采油泵；3、功率变换器；4、信号接收模块；5、锁紧箍；6、连接柱；7、步进电机；8、输出轴；9、连接杆；10、安装环；11、限位杆；12、锥形槽；13、第二油路；14、第一油路；15、固定架；16、计量分离器；17、主控器；18、油质检测仪；19、含水监测仪；20、蓄电池。
具体实施方式
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.下面结合附图对本发明作进一步说明：参照图1
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5所示，一种间歇井智能控制装置，包括连接管1，连接管1的数量为三个，由下至上依次为进油管、输油管和送油管，进油管和输油管之间设置有调动机构，输油管与送油管之间设置有调节模块；调节模块包括采油泵2，采油泵2输入端与输油管连通，采油泵2输出端与送油管连通，采油泵2一侧设置有功率变换器3和信号接收模块4，功率变换器3、信号接收模块4和采油泵2电连接，功率变换器3和采油泵2源于现有技术，不对其具体结构做详细描述；调动机构包括安装环10和检测机构，检测机构包括的主控器17、油质检测仪17、含水监测仪19和信号接收模块4均源于现有技术，不对其内部结构做具体描述，安装环10为半
圆环且位于进油管和输油管之间，安装环10端部设置有若干限位杆11，安装环10端部之间设置有连接杆9，连接杆9中心处设置有输出轴8，输出轴8两端分别连接有步进电机7，步进电机7靠近连接杆9的一侧均设置有连接柱6，连接柱6端部连接有锁紧箍5，锁紧箍5分别套装于进油管和输油管外侧。
25.参照图6所示，一种间歇井智能控制系统，包括控制模块、检测模块和调节模块，调节模块包括主调节模块和副调节模块，检测模块和调节模块分别与控制模块电性连接；检测模块包括油质检测仪、含水监测仪和计量分离器；控制模块包括主控器、信号传输模块和信号接收模块；主调节模块包括调节功率变换器和紧急关断系统，副调节模块包括调节机构和步进电机。
26.优选的：检测机构包括第一油路14，第一油路14设置于安装环10端部，第一油路14内径与连接管1内径相同，安装环10另一端部设置有通孔，通孔内侧设置有锥形槽12和第二油路13，安装环10中心处设置有贯穿孔，贯穿孔内设置有计量分离器16，计量分离器16与贯穿孔通过固定架15固定连接，位于安装环10内侧且位于贯穿孔与通孔之间设置有主控器17，位于安装环10内侧且位于贯穿孔和第一油路14之间设置有安装槽，安装槽内设置有油质检测仪18、含水监测仪19和蓄电池20，油质检测仪18和含水监测仪19分别与蓄电池20电连接，采用直径不同的第一油路14和第二油路13切换，采油泵2功率未切换时，保证装置全程负载运行，降低对采油泵2的损伤，且设置有计量分离器16、油质检测仪18和含水监测仪19，便于完成对于原油的检验，并且通过主控器17完成信号传输和预警，实现智能控制；主控器17采用具备信号传输模块的控制器，主控器17与功率变换器3通过信号传输模块和信号接收模块4通讯连接，便于完成主控器17对功率变换器3的数据传输；安装环10采用硬质橡胶材质且其上下端面均涂有疏油疏水涂层，第二油路13内径为第一油路14内径的1/4，提升安装环10分别与两个连接管1的密封性能，采用内径较小的第二油路13实现采油泵2的全是负载运行；位于连接杆9两侧的两个步进电机7通过同步器同步工作，锁紧箍5通过螺栓螺母紧固于进油管和输油管外侧，提升安装环10相对于两个步进电机7的位移精度；限位杆11与安装环10采用铸造一体成型，计量分离器16与主控器17电连接，避免安装环10旋转位移过量，造成原油溢出浪费；油质检测仪18、含水监测仪19和计量分离器16分别与主控器17电性连接，主控器17与功率变换器3通过信号传输模块和信号接收模块4电性连接，便于检测模块向控制模块传输电信号，便于控制模块完成对于调节模块的控制。
27.工作原理：工作人员将本发明包括的各元件组装，将智能控制装置安装于井下，其连接管1两端部分别连接油管，步进电机7往复运动；在第一油路14与连接管1连接时，通过蓄电池20供电的油质检测仪18和含水监测仪19分析原油，如与预定数值不同，步进电机7转动，带动安装环10转动，至计量分离器16对正连接管1，检测油井是否发生地层供液不足现象，如气液比例超出预定值，即步进电机7转动，带动安装环10转动，至第二油路13对正连接管1，由于第二油路13内径小于连接管1内径，采油泵2仍为负载运行，降低对采油泵2的损伤，同时主控器17通过信号接收模块4控制功率变换器3，降低采油泵2输出功率，实现对于采油泵2的完全保护，节约能源的同时，避免因原油气液质量造成的安全隐患；本发明公开的控制系统工作状态如下：检测模块包括的油质检测仪、含水监测仪
和计量分离器完成对于原油的检测，并将检测结果通过电性信号传输至控制模块，控制模块包括的主控器分析检测数据，控制副调节模块包括的调节机构和步进电机运转，实现对于采油泵的初步保护，通过信号传输模块和信号接收模块控制主调节模块，通过功率变换器改变采油泵输出功率，实现对于采油泵的完全保护，由于主调节模块还包括紧急关断系统，在保护采油泵的同时，还可以避免由于原油气液比例不同造成的安全隐患。
28.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。