[實用新型]基于物聯網的煤層氣井螺桿式排采系統

無效

• 申請號: 201020555230.1
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN201835799U
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 臧偉
• 申請（專利權）人: 常州凱銳自動化控制設備有限公司;臧偉
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/34;E21B47/06
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強

技術領域

本實用新型涉及煤層氣開采技術領域，尤其是一種基于物聯網的煤層氣井螺桿式排采系統。?

背景技術

我國煤炭資源豐富，煤層氣中含有CH4甲烷氣體。為了充分利用能源，解決能源緊缺的問題，國家大力支持開采煤層氣。?

目前，煤層氣開采主要采用自噴開采和誘導舉升開采兩種方式。誘導舉升開采是通過抽排煤層中的承壓水，降低煤層壓力，使煤層中吸附的甲烷氣體釋放出來的辦法實現的。通常情況采用抽油機式活塞泵、電潛泵以及螺桿泵來實現煤層氣的排采。?

如采用螺桿泵來實現煤層氣的排采時，煤層氣井地面上設置有電氣控制柜與驅動頭，地下設置有螺桿泵及傳感器，其中螺桿泵由驅動頭驅動，驅動頭與傳感器與電氣控制柜電性連接，傳感器與電氣控制柜通過型號傳輸線纜連接，電氣控制柜內設置有變頻器，該變頻器與驅動頭電性連接，通過變頻器改變頻率從而改變驅動頭的運轉速度。?

在實際應用中，使用變頻器與驅動頭的煤層氣排采技術遇到如下問題：(1)由于采氣時需要不斷的從井下向外抽水，隨著排水量的增加，井下的壓力也會隨之下降，排水速度過快將導致地層壓力下降過快，而應力敏感性強的儲層將極易發生速敏而使煤層氣井筒附近煤儲層在短時間內受到較為嚴重的傷害，導致煤層氣滲透率急劇降低，阻礙煤儲層降壓漏斗的擴展，煤層氣無法大規模解吸，無法形成長期穩定的單井規格?產量，而現有技術中的變頻器是通過變頻改變轉速和排量，是梯形控制，液面下降速度不能適應下降過程中地層應力敏感性變化，加上我國煤層存在著應力敏感性強、滲透偏低的特點，采用現有煤層氣排采設備極易使儲層受損；(2)當排采時間較長時，由于儲層供液量降低，井下液體的排量隨之降低，當排量較小時，變頻技術對電機的調速能力有限，即使將驅動頭的轉速降至最低也無法滿足生產所需的最低排量要求，由于存在煤層氣井較多，也無法人工實時監控該設備，容易導致設備損壞，對生產造成非常大的影響；(3)隨著排水量時間的增長，儲層供水量逐漸降低，井下液體中的煤灰比重越來越大，井下液體粘度也會增大，不利于向外排水并對水泵運行的暢通造成影響甚至卡泵損壞，水泵損壞又需檢泵撈沙而增加成本，且頻繁的修井易造成儲層傷害進一步影響生產。?

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：提出一種基于物聯網的煤層氣井螺桿式排采系統，利用該系統達到對多口煤層氣井實時監控，實時調整，有效保證煤層氣的正常排采。?

為了克服背景技術中存在的缺陷，本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于物聯網的煤層氣井螺桿泵排采系統，包括?

螺桿泵電氣控制裝置，用于收集驅動螺桿泵的驅動頭數據；?

無線模塊，用于發送電氣控制裝置收集的驅動頭數據；?

無線網絡，與無線模塊通訊；?

服務器，將無線模塊傳輸的數據進行整理與存儲，整理后的數據發送至終端；?

終端，用于顯示服務器整理后的數據以及接收用戶的指令，終端將指令傳送至服務器，通過服務器將指令通過無線網絡傳遞至無線模塊，通過無線模塊將指令傳送至電氣控制裝置，電氣控制裝置根據用戶的指令控制驅動頭轉動。?

根據本發明的另外一個實施例，基于物聯網的煤層氣井螺桿泵排采系統進一步包括所述電氣控制裝置包括顯示輸入裝置、數字通信模塊、信號處理模塊、儀表通信模塊，變頻器以及主控模塊，所述數字通信模塊、信號處理模塊、儀表通信模塊與主控模塊電性連接，所述顯示輸入裝置、變頻器、無線模塊與數字通信模塊電性連接。?

根據本發明的另外一個實施例，基于物聯網的煤層氣井螺桿泵排采系統進一步包括所述無線模塊位于電氣控制裝置內。?

根據本發明的另外一個實施例，基于物聯網的煤層氣井螺桿泵排采系統進一步包括所述無線通訊模塊為GPRS模塊、GSM模塊、CDMA模塊或SCDMA模塊，所述無線網絡為GPRS網絡、GSM網絡、CDMA網絡或SCDMA網絡。?

根據本發明的另外一個實施例，基于物聯網的煤層氣井螺桿泵排采系統進一步包括所述服務器與終端通過有線網絡連接。?

根據本發明的另外一個實施例，基于物聯網的煤層氣井螺桿泵排采系統進一步包括所述螺桿泵處設置有井底壓力計，該井底壓力計與儀表通信模塊電性連接，井口設置有氣液分離裝置、輸氣管道與水池，將氣液分離裝置輸入端與螺桿泵連通，氣液分離裝置的液體輸出端與水池連接，氣液分離裝置的氣體輸出端與輸氣管道連通。?