一种远程监控定压放气阀系统研究与应用

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:马龙娜 莫光明 匡凯 刘宏云 王海石 袁少冬
[导读] 摘要:通过在油井井口引入远程数据传输模式和自动控制装置,实现管理者及设备远程监控,随时对井口套管定压放气阀的工作情况进行了解,便于及时对因为阀漏失和失效而造成的危害采取有效措施进行控制,解决员工无法及时发现设备异常,频繁拆卸设备进行检查的难题,实现远程监控设备运行状态,减轻员工劳动强度,提高油田的设备管理水平。
        华北油田公司第二采油厂  河北霸州  065709
        摘要:通过在油井井口引入远程数据传输模式和自动控制装置,实现管理者及设备远程监控,随时对井口套管定压放气阀的工作情况进行了解,便于及时对因为阀漏失和失效而造成的危害采取有效措施进行控制,解决员工无法及时发现设备异常,频繁拆卸设备进行检查的难题,实现远程监控设备运行状态,减轻员工劳动强度,提高油田的设备管理水平。
        关键词:油井;定压放气阀;套压;远程监控
        油井正常生产过程中,通过调节套管定压放气阀控制套压,将油套环空中的大部分气体释放出来,降低气体对泵效的影响,并控制油井处于一个合理的生产压差,提高泵效。同时防止油管生产出来的液体倒灌回套管,影响单井正常生产,但是对定压放气阀因杂物堵塞或腐蚀损坏等情况造成的失效运行情况却无法及时发现,造成油井低效生产,本文详述了一种远程监控定压放气阀系统,操作方便,效果明显,可广泛应用于采油生产现场。
        1国内外现状
        在油井的开采过程中,定压放气阀安装在油井井口出油管线与套管阀门之间,目前广泛采用的定压放气阀为单向阀,它包括阀球、阀座、与阀球连接的弹簧,以及用于固定调整所述弹簧松紧度的压盖,通过调整所述弹簧的松紧度,确定了定压放气阀的开启压差,来控制井口套压的大小,从而将油井的生产压差(动液面)控制在合理的范围内,是一种既能提高油井的生产效率,又能实现套管气密闭回收的一种清洁生产模式,广泛应用于采油生产现场。
        2现有技术分析
        但是在定压放气阀应用过程中存在以下问题:1.当定压放气阀出现关闭不严或者失效时,生产流程中的液体会顺着失效的定压放气阀流入到套管内,影响油井的产量,降低抽油设备的效率;2.定压放气阀漏失还会造成地质资料的实产与地产之间存在大的误差,给地质分析工作带来弊端。3.生产现场中检查定压放气阀是否失效时,需要逐井次拆卸定压放气阀进行检查,劳动强度大,这种判断方法不能实现随时对定压放气阀工作状况的准确判断。
        3技术方案
        3.1基本结构
        一种远程监控定压放气阀系统包括定压放气阀、压力传感器P0、压力传感器P1、阀球、阀座、气端孔、液端孔、弹簧、调压螺母、气放空阀、液放空阀、主电路板、套管阀、油管阀等组成。

在定压放气阀上设置气端孔和液端孔;气端孔便于安装压力传感器,录取套管气压力值,液端孔便于安装压力传感器,录取油压值;同时方便于安装气放空阀和液放空阀。主电路板由由控制器、电源和4G传输模块组成,接收来自压力传感器的信号;控制器能对压力传感器的信号进行对比处理;差压信号通过4G传输模块传输到控制中心,可以生成预警代码和报警代码。
        3.2设计原理
        定压放气阀正常工作时,通过气端孔的压力传感器和液端孔的压力传感器,随时将定压放气阀气端孔和液端孔的压力值,在主板电路的控制器对比处理后,通过4G油管阀传输模块,传输到控制中心,实现压力资料时时获取。
        可以对定压放气阀工作状况进行分析:1、压力差PP0-PP1=0.1Mpa控制器生成预警代码,通过4G传输模块远程传输至控制中心的显示屏上,管理人员根据预警代码提示现场操作人员,应进行定压放气阀工作状态检查;2、当压力差PP0-PP1=0时,控制器生成异常代码,通过4G传输模块远程传输至控制中心异常报警显示屏,工作人员可根据接收到的压力值核实定压放气阀是否失效,准确的采取措施对失效的定压放气阀进行修复或更换;
        4现场应用
        关闭油管阀和套管阀,拆下旧的定压放气阀,将新的一种远程监控定压放气阀安装到管路中;将压力传感器安装到液端孔和气端孔中,与主电路板上的控制器连接;通过调试4G传输模块将数据远程传输至控制中心,通过压力传感器可实现压力资料的全时段获取;管理人员通过压力差形成的预警代码提示进行现场判断,通过打开井口的气放空阀,看是否有液体流出,判断定压放气阀是否漏失、失效;对判断出有漏失、失效的定压放气阀执行反冲洗操作,关闭油管阀门,打开液放空阀液端孔,在套管压力作用下,套管气会通过阀球,从液端孔流出,同时携带出阀球上的堵塞物,冲洗完成后,阀仍不能正常工作时,执行更换定压放气阀操作。
        5应用效果
        一种远程监控定压放气阀的接口法兰大小和阀体长度与原定压放气阀法兰大小相同,不需对原来的流程进行改动,便于安装到生产管路中;定压放气阀的工作状态能够随时得到监控;定压放气阀失效渗漏时,通过信号显示给管理人员;生产现场管理人员,能够轻松的判断定压放气阀是否失效;能够执行定压放气阀污物堵塞的冲洗工作;实现了数据无线获取,省时省力。
        6结束语
        一种远程监控定压放气阀系统提高了定压放气阀的工作效率,便于管理人员和岗位操作人员监控其工作状态,避免了定压放气阀失效造成的产量损失,减少了员工拆卸套管定压放气阀进行检查的次数,大大降低了员工的劳动强度,提高了操作的安全系数,提高了设备管理水平,操作方法简单易学,可广泛应用于油井生产中。
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