專利名稱：一種太陽(yáng)能自動(dòng)采氣井口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種太陽(yáng)能自動(dòng)采氣井口裝置，用于天然氣的自動(dòng)開采，屬于天然氣自動(dòng)開采的無(wú)人值守井口裝備制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，用于天然氣的開采基本上都是安裝固定的采氣井口，在被開采的天然氣井還有壓力的情況下通過(guò)安裝在井口的采氣井口流向輸氣管網(wǎng)，但是，在氣井生產(chǎn)的后期，井中壓力會(huì)越來(lái)越低，要采取關(guān)井等待壓力恢復(fù)以后才能繼續(xù)輸氣，對(duì)于這種氣井來(lái)說(shuō)，由于其壓力低于管網(wǎng)壓力，或者不能持續(xù)保持壓力的氣井，或者低壓生產(chǎn)井，用現(xiàn)有的井口采氣裝置采氣，就只能派人值守或定期巡井，先將井口閥門關(guān)閉，等到井下壓力上升，達(dá)到額定壓力時(shí)，才由人工打開閥門，讓井中的天然氣進(jìn)入管網(wǎng)，現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是由于天然氣的生產(chǎn)井絕大部分都在偏遠(yuǎn)的地方，為了讓這些井達(dá)到額定生產(chǎn)的壓力，就必須安排固定人員或者定期派人巡井，以便完成關(guān)井等待壓力上升到額定壓力后才能進(jìn)行開井采氣的工作，這樣的方法一個(gè)巡井工人每一天到不了幾口井，工作效率十分低下，而且還浪費(fèi)人力和物力，同時(shí)存在安全隱患，特別是對(duì)目前進(jìn)行的低成本石油天然氣開發(fā)戰(zhàn)略是十分不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是要設(shè)計(jì)一種由太陽(yáng)能電池板提供能源，由具有自動(dòng)檢測(cè)井口壓力與輸氣管網(wǎng)壓力的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)與氣動(dòng)執(zhí)行閥執(zhí)行關(guān)井或開井的太陽(yáng)能自動(dòng)采氣井口裝置。
本實(shí)用新型包括電源、測(cè)控和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；電源機(jī)構(gòu)有一組太陽(yáng)能電池板和可充電的蓄電池，太陽(yáng)能電池板設(shè)置在一根支桿的頂端，在支桿上有一個(gè)蓄電池倉(cāng)；測(cè)控機(jī)構(gòu)包括控制裝置和檢測(cè)裝置，控制裝置由一個(gè)設(shè)置在控制箱中的控制器構(gòu)成，檢測(cè)裝置有設(shè)置在井口上和設(shè)置在輸氣管上的壓力傳感器；執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含氣源部分和執(zhí)行部分，氣源部分設(shè)置有氣源凈化器對(duì)氣源進(jìn)行脫硫和脫水及凈化處理，以及一個(gè)儲(chǔ)氣瓶；執(zhí)行部分包括設(shè)置在井口管線上的氣動(dòng)執(zhí)行閥和設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥上部執(zhí)行閥氣缸上的電磁閥；工作時(shí)，由蓄電池為控制箱中的控制器提供電源，24小時(shí)不間斷，當(dāng)井口的壓力大于設(shè)定的輸氣壓力時(shí)，設(shè)置在井口上的壓力傳感器會(huì)將信號(hào)傳給控制器，控制器給設(shè)置在執(zhí)行閥氣缸上的電磁閥一個(gè)指令，使電磁閥打開通向執(zhí)行閥氣缸下端的供氣通道，這時(shí)，由儲(chǔ)氣瓶供氣使執(zhí)行閥氣缸中的活塞上行開啟氣動(dòng)執(zhí)行閥而使井口打開，氣井向輸氣管網(wǎng)供氣；當(dāng)氣井壓力下降到設(shè)定關(guān)井壓力時(shí)，井口的壓力傳感器又會(huì)給控制器一個(gè)信號(hào)，控制器又向設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥上的電磁閥發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉通向氣動(dòng)執(zhí)行閥氣缸下端的供氣通道，打開上端的供氣通道，并供氣推動(dòng)活塞向下行，關(guān)閉井口的輸氣通道，進(jìn)行關(guān)井等待壓力上升；本實(shí)用新型的電磁閥是三位五通電磁閥，當(dāng)為執(zhí)行閥氣缸的一端供氣時(shí)，另一端可以作為排氣孔，可以排出留在氣缸另一端的氣體；設(shè)置在輸氣管上的壓力傳感器用于檢測(cè)輸氣管道的壓力變化，當(dāng)井口壓力大于輸氣管網(wǎng)的允許工作壓力時(shí)，控制器就會(huì)發(fā)出指令關(guān)閉氣動(dòng)執(zhí)行閥，使氣井停止采氣以保護(hù)輸氣管網(wǎng)安全；當(dāng)輸氣管網(wǎng)突然爆炸引起管網(wǎng)壓力突降并低于設(shè)定值時(shí)，設(shè)置在輸氣管上的壓力傳感器會(huì)將信號(hào)傳輸給控制器，控制器也會(huì)發(fā)出指令關(guān)閉氣動(dòng)執(zhí)行閥。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是經(jīng)試驗(yàn)，采用的太陽(yáng)能電池板為蓄電池充電，可以使電池不間斷工作17,000小時(shí)以上，控制裝置可以在1,000m3到100,000m3的輸氣范圍內(nèi)自動(dòng)控制氣動(dòng)執(zhí)行閥開啟或者關(guān)閉井口，達(dá)到自動(dòng)間歇輸氣的目的，設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥出口端輸氣管上的壓力傳感器對(duì)輸氣管網(wǎng)起到監(jiān)測(cè)作用，在發(fā)生輸氣管網(wǎng)壓力泄漏導(dǎo)致低于設(shè)定壓力時(shí)，或者因管網(wǎng)用戶少而導(dǎo)致輸氣管網(wǎng)壓力超高壓時(shí)，本裝置都可以自動(dòng)關(guān)閉井口，最大限度的防止天然氣外泄，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)輸氣，可以節(jié)約人力和物力，減少定期巡井的工作人員和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。



圖1為本實(shí)用新型的安裝示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例本實(shí)用新型包括電源、測(cè)控和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；電源機(jī)構(gòu)有一組為蓄電池充電的太陽(yáng)能電池板10和蓄電池20，太陽(yáng)能電池板10設(shè)置在一根支桿19的頂端，在支桿19的上部設(shè)置有一個(gè)放置蓄電池20的密封蓄電池倉(cāng)11；測(cè)控機(jī)構(gòu)包括控制裝置和檢測(cè)裝置，控制裝置由一個(gè)設(shè)置在一個(gè)密封的控制箱12中的控制器構(gòu)成，檢測(cè)裝置包括兩個(gè)電傳氣動(dòng)傳感器2和14，一個(gè)設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥6與井口1之間，另一個(gè)設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥6出口一側(cè)天然氣輸氣管17的單流閥13的后端；執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含氣源處理裝置和氣動(dòng)執(zhí)行閥，在氣源處理裝置的脫硫器9與輸氣管17之間設(shè)置有一個(gè)單流閥16和一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器18，壓力調(diào)節(jié)器18將管網(wǎng)壓力調(diào)整到所需工作壓力再供給脫硫器9和脫水器8，經(jīng)凈化后的天然氣儲(chǔ)于儲(chǔ)氣瓶7中；執(zhí)行部分有設(shè)置在井口管線上的氣動(dòng)執(zhí)行閥6、執(zhí)行閥氣缸5和設(shè)置在執(zhí)行閥氣缸5上的三位五通電磁閥3，三位五通電磁閥3的氣管路一端連接儲(chǔ)氣瓶7，另一端連接執(zhí)行閥氣缸5的上、下進(jìn)出氣管路，其線圈電路與控制器相連接；以井口處于關(guān)閉狀態(tài)為例工作時(shí)，由蓄電池20為控制箱12中的控制器提供電源，24小時(shí)不間斷，當(dāng)井口的壓力大于設(shè)定的輸氣壓力時(shí)，設(shè)置在井口1上的壓力傳感器2會(huì)將信號(hào)傳給控制器，控制器給設(shè)置在執(zhí)行閥氣缸5上的電磁閥3一個(gè)指令，使電磁閥3打開通向執(zhí)行閥氣缸5下端的供氣通道，這時(shí)，由儲(chǔ)氣瓶7來(lái)的凈化氣推動(dòng)執(zhí)行閥氣缸5中的活塞上行，開啟氣動(dòng)執(zhí)行閥6而打開井口向輸氣管輸氣，由于執(zhí)行閥氣缸5中的活塞由閥桿與氣動(dòng)執(zhí)行閥6的閘板連接在一起，所以，當(dāng)活塞上行時(shí)也會(huì)帶動(dòng)閘板向上而使井口打開；當(dāng)井口壓力下降到設(shè)定關(guān)井壓力時(shí)，井口的壓力傳感器2又會(huì)給控制器一個(gè)信號(hào)，控制器又向執(zhí)行閥氣缸5上的電磁閥3發(fā)出指令，打開通向執(zhí)行閥氣缸5上端的供氣通道，推動(dòng)活塞向下行，從而關(guān)閉井口的輸氣通道，停止輸氣；本實(shí)用新型的電磁閥3為三位五通電磁閥，因此，當(dāng)為執(zhí)行閥氣缸5的一端供氣時(shí)，另一端可以作為排氣孔，可以排出留在氣缸另一端的氣體；設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥6出口端管道上的壓力傳感器14設(shè)置在一個(gè)安全箱15中，用于檢測(cè)輸氣管17的壓力變化，當(dāng)輸氣管17中的壓力大于或小于設(shè)定值時(shí)，或出現(xiàn)異常情況時(shí)，壓力變化的信號(hào)都會(huì)傳輸給控制器，控制器都會(huì)發(fā)出指令使氣動(dòng)執(zhí)行閥6關(guān)閉井口，停止輸氣，從而保證管網(wǎng)安全運(yùn)行；在執(zhí)行閥氣缸5上部設(shè)置有一個(gè)手輪4，用于手動(dòng)進(jìn)行開井或關(guān)井。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能自動(dòng)采氣井口裝置，包括電源、測(cè)控和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于a.所述電源機(jī)構(gòu)包括太陽(yáng)能電池板和蓄電池，蓄電池設(shè)置在一個(gè)密封的電池倉(cāng)中；b.所述氣源機(jī)構(gòu)包括一個(gè)脫硫器、一個(gè)脫水器和一個(gè)儲(chǔ)氣瓶，脫水器設(shè)置在脫硫器與儲(chǔ)氣瓶之間，在脫硫器與輸氣管道之間有一個(gè)單流閥和一個(gè)壓力調(diào)節(jié)器；c.所述測(cè)控機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)壓力傳感器，一個(gè)設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥與井口之間，另一個(gè)設(shè)置在氣動(dòng)執(zhí)行閥出口一側(cè)輸氣管上的單流閥的后端；d.所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括氣動(dòng)執(zhí)行閥和電磁閥，電磁閥為一個(gè)三位五通電磁閥，其氣管路一端連接儲(chǔ)氣瓶，另一端連接執(zhí)行閥氣缸的上、下進(jìn)出氣管路，電磁閥的線圈電路與控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能自動(dòng)采氣井口裝置，其特征在于所述的控制器設(shè)置在一個(gè)的控制箱中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能自動(dòng)采氣井口裝置，其特征在于在所述執(zhí)行閥氣缸的上部設(shè)置有一個(gè)手輪。
專利摘要一種太陽(yáng)能自動(dòng)采氣井口裝置，用于天然氣的自動(dòng)開采，屬于天然氣自動(dòng)開采的無(wú)人值守井口裝備制造技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型包括一組太陽(yáng)能電池板和可充電的蓄電池電源、測(cè)控和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由太陽(yáng)能電池板提供能源，由傳感器自動(dòng)檢測(cè)井口壓力與輸氣管網(wǎng)壓力，并由控制裝置按設(shè)定的壓力值指揮氣動(dòng)執(zhí)行閥自動(dòng)執(zhí)行關(guān)井或開井，解決了現(xiàn)有的低壓氣井采氣只能派人值守或定期巡井的問(wèn)題，本實(shí)用新型可以不間斷自動(dòng)工作17,000小時(shí)以上，可以在設(shè)定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)間歇輸氣的目的，還可以在輸氣管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，或者輸氣管網(wǎng)壓力超高壓時(shí)自動(dòng)關(guān)閉井口，最大限度的防止天然氣外泄，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)安全輸氣。
文檔編號(hào)E21B34/00GK2849139SQ20052003438
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者曾凡蘇, 曾杰 申請(qǐng)人:曾凡蘇