[發明專利]一種采油樹水壓檢測裝置控制系統

在審

• 申請號: 201610420561.6
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107491027A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 陳玉梅
• 申請（專利權）人: 陳玉梅
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種采油樹水壓檢測裝置控制系統，適用于機械領域。

背景技術

井口裝置及采油樹設備是油氣開采的重要設備，由套管頭、油管頭、采油樹三部分組成，用來連接套管柱、油管柱，并密封各層套管之問及與油管之間的環形空間，并可控制生產并口的壓力和調節油(氣)井口流量，也用于酸化壓裂、注水、測試等特殊作業。工作狀況下，均承受很高的油氣壓力，一旦泄漏，將造成嚴重的環境污染和人身傷害。

發明內容

本發明提出了一種采油樹水壓檢測裝置控制系統，該裝置由氣動液體增壓系統、壓縮空氣驅動系統、低壓灌注系統和電氣控制系統等組成。統合考慮安全、操作等因素形成的采油樹水壓檢測裝置具有安全、可靠、自動化程度高及檢測范圍廣等優點。

本發明所采用的技術方案是：

所述控制系統合考慮各種因素，采用氣動液體增壓系統，該系統主要由氣動液體增壓泵、高壓安全閥、高壓爆破片、高壓截止閥、高壓氣控卸荷閥、高壓氣控開關閥、單向閥、進水閥，卸壓排水閥，高壓壓力表、低壓壓力表、高壓壓力傳感器、低壓壓力傳感器、氣動調壓閥、氣動壓力表、氣動調速閥、過濾器、管路和接頭、機架等組成。系統以低壓空氣作為驅動氣體，水壓系統采用潔凈水作為試壓介質。系統核心設備為氣動液體增壓泵，該氣動液體增壓泵為氣體驅動，具有無油、無潤滑、體積小、重量輕、結構緊湊、工作可靠等特點。

所述控制系統采用的氣動液體增壓泵是無油潤滑、往復活塞式增壓設備。活塞桿兩端的活塞面積不同，將驅動氣體通往與大活塞相連的腔，通過交替使用吸人和排出氣體的兩個控制閥，活塞可以往復運動。在活塞往復運動過程中，根據受力平衡，小活塞產生高壓流體。綜合考慮，選定D6-201型氣動液體增壓泵，增壓比為330，驅動氣體壓力最高為0.7MPa，系統增壓輸出的最高壓力略高于設計壓力210MPa。

所述電氣控制系統通過對井口采油樹水壓檢測系統的總體功能進行分析，確定控制系統的基本組成包括2個電動機、4個電磁閥、3個傳感器、1套PLC控制模塊。4個電磁閥分別控制高壓保壓閥、高壓卸壓閥、壓縮空氣控制閥、低壓注水控制閥。2個電機分別驅動低壓灌注泵和排水泵。3個壓力傳感器分別檢測高壓輸出壓力、驅動壓縮空氣壓力、增壓泵人口壓力，為控制信號發出提供依據。系統控制設計要求能夠分別實現手動控制與自動控制。

所述PLC采用可編程控制器57-200及其擴展模塊。主電路中，2個電機控制分別采用空氣開關、接觸器和熱繼電器與電網動力線連接。回路中設有一個急停按鈕，用于保證控制系統的電路安全；電磁閥的電磁鐵線圈的電流通斷由控制繼電器的主觸點的通斷來進行控制;同樣，電機的接觸器也由繼電器的主觸點控制通斷，各繼電器的控制線圈由PLC的輸出點控制，回路電壓為直流24V，也可以通過控制柜上的按鈕控制繼電器的通斷。

所述控制系統下位機采用PLC控制，選用的PLC控制系統由57-200系列的CPU224與EM235組成，CPU224為控制核心模塊，自帶16個數字量輸入；EM231為模擬量輸入模塊，帶有4個模擬量輸入。數字量輸入接口接按鈕輸入信號，數字量輸出接口接各繼電器控制線圈；模擬量輸入接口接3個壓力傳感器，采集水壓檢測系統的各部分實際工作壓力。利用MCGS6.2組態軟件開發監控軟件，采用兩芯屏蔽雙絞線和RS485接口進行通訊聯網進行測試數據的讀寫。

本發明的有益效果是：該裝置由氣動液體增壓系統、壓縮空氣驅動系統、低壓灌注系統和電氣控制系統等組成。統合考慮安全、操作等因素形成的采油樹水壓檢測裝置具有安全、可靠、自動化程度高及檢測范圍廣等優點。該控制系統能夠較好地實現對設備工作參數的控制，設備分選效率高，可靠性強，適用范圍廣。

附圖說明

圖1是本發明的氣動液體增壓動力系統結構圖。

圖2是本發明的PLC控制輸入輸出分配圖。

圖3是本發明的電氣控制回路圖。

圖中：1.廢水排放；2.球閥；3.低壓輸入；4.安全閥；5.壓力傳感器；6.電磁閥；7.過濾調壓閥；8.調速閥；9.氣動液泵；10.單向閥；11.氣動電磁閥；12.壓力表；13.壓力表；14.截止閥；15.爆破片卸壓；16.氣動閥；17.安全閥；18.泵出口壓力；19.泵入口壓力；20.壓縮空氣壓力。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。