專利名稱：太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域：
[0001 ] 本實用新型涉及一種井口安全閥控制系統(tǒng)，特別是涉及適合油氣田使用的一種太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)。背景技術(shù)：
[0002]井口安全閥控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于油(氣)田采油(氣)井口的地面安全閥和井下安全閥的控制，為野外無人值守環(huán)境的油氣井口提供安全保護。[0003]現(xiàn)有的井口安全閥控制系統(tǒng)的驅(qū)動方式主要有電源、儀表風(fēng)、天然氣及手動四種， 尤其針對高產(chǎn)的陸地油氣井，分布都是比較分散，若使用集中供電或供氣的方式勢必要沿途鋪設(shè)很長的電纜或氣管，由于距離原因，造成電源輸送壓降大、氣壓輸送壓損嚴重，不僅會達不到供電和供氣的要求，還給施工和維護帶來了不便。
發(fā)明內(nèi)容[0004]本實用新型旨在解決上述問題而提供一種能充分利用太陽能資源，適用油氣井位置分散地區(qū)及偏遠地區(qū)使用的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)。[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括井口控制盤、無線RTU及太陽能供電系統(tǒng)，所述太陽能供電系統(tǒng)分別與井口控制盤及無線RTU連接，為井口控制盤及無線RTU提供電源。[0006]所述井口控制盤包括機柜，安裝在機柜里的氮氣瓶、氣動增壓泵、儲液箱、氣壓管道、液壓管道，還包括安全閥，所述氮氣瓶經(jīng)減壓閥、壓力表及氣壓管道與氣動增壓泵連接， 該氣動增壓泵通過氣壓管道連接儲液箱，該儲液箱通過液壓管道及壓力表與所述安全閥連接，該井口控制盤通過液壓來控制安全閥的開啟和關(guān)閉。[0007]所述無線RTU包括處理器、I/O模件、網(wǎng)絡(luò)通信單元、電源、設(shè)備單元，該無線RTU — 端與井口控制盤內(nèi)的接線箱連接，另一端與控制室連接。[0008]所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能支架，及安裝在太陽能支架上的太陽能控制器、 太陽能電池及供電電路。[0009]所述太陽能支架設(shè)有接地線。[0010]所述太陽能控制器設(shè)有串行接口，通過該串行接口，實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)遠程監(jiān)測。[0011]所述太陽能控制器的太陽能端口應(yīng)設(shè)有浪涌保護器。[0012]所述供電電路設(shè)有斷路器。[0013]本實用新型的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于油氣井位置分散場所或偏遠地區(qū)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其有益效果是:[0014]1、該太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)采用太陽能現(xiàn)場供電。[0015]2、該太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)采用氮氣瓶減壓后的氮氣來驅(qū)動增壓泵，進行高壓液壓輸出控制安全閥的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)遠程控制開關(guān)井`。[0016]3、該太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)采用無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集與傳送，無需鋪設(shè)通訊電纜，使用方便。
[0017]圖1是本實用新型太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)框圖。[0018]圖2是本實用新型的井口控制盤流程圖。[0019]圖3是本實用新型的無線RTU框圖。[0020]圖4是本實用新型的太陽能供電系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
[0021]下列實施例是對本實用新型的進一步解釋和說明，對本實用新型不構(gòu)成任何限制。[0022]如圖1所示，本實用新型太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，包括井口控制盤10、無線RTU20及太陽能供電系統(tǒng)30，該太陽能供電系統(tǒng)30通過太陽能電池提供電能，分別與井口控制盤10及無線RTU20連接，為井口控制盤10及無線RTU20提供電源。[0023]如圖2所示，所述井口控制盤10包括機柜、氮氣瓶11、氣動增壓泵12、儲液箱13、 氣壓管道14、液壓管道15。本實施例中，所述機柜材料為316SS，所述氮氣瓶11為標準氮氣瓶，該氮氣瓶存儲氮氣，所述儲液箱13為30L，該儲液箱存儲液壓油。所述氮氣瓶11、氣動增壓泵12、儲液箱13、氣壓管道14、液壓管道15安裝在機柜里。所述井口控制盤10還包括安全閥，該安全閥為兩個安全閥，其中一個是地面安全閥161，該地面安全閥161液控壓力的可調(diào)范圍為2000-5000PSI，另一個是井下安全閥162，該井下安全閥162最大液控壓力為 10000PSI。所述氮氣瓶11通過減壓閥、壓力表及氣壓管道14與氣動增壓泵12連接，該氣動增壓泵12通過氣壓管道14連接儲液箱13，該儲液箱13通過液壓管道15及壓力表分別與所述地面安全閥161及井下安全閥162連接。所述井口控制盤10還設(shè)有易熔塞，該易熔塞回路氣壓為80-100PSI。該井口控制盤10通過氮氣瓶11內(nèi)氮氣經(jīng)減壓閥后驅(qū)動氣動增壓泵12動作，將儲液箱13內(nèi)的液壓油增壓后輸出到地面安全閥161和井下安全閥162的執(zhí)行器中，通過輸出液壓來控制閥門的開啟和關(guān)閉，本實施例中，輸出到安全閥的最大輸出液壓為10000PSI。[0024]如圖3所示，所述無線RTU20包括處理器、I/O模件、網(wǎng)絡(luò)通信單元、電源、設(shè)備單元，該無線RTU20—端與井口控制盤10內(nèi)的接線箱連接，另一端與控制室40連接。所述無線RTU20實現(xiàn)井口控制盤10的與生產(chǎn)調(diào)度控制中心的無線通訊，無線RTU是以微處理器為核心的數(shù)據(jù)采集和控制小型裝置。它具有編程組態(tài)靈、功能齊全、通信能力強、維護方便、自診斷能力強，可適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件、可靠性高等點。各單井站采用無線RTU對工藝變量和設(shè)備運行狀態(tài)進行數(shù)據(jù)采集、存儲和處理。[0025]如圖4所示，所述太陽能供電系統(tǒng)30包括太陽能支架31，及安裝在太陽能支架31 上的太陽能控制器32、太陽能電池33及供電電路34，該太陽能供電系統(tǒng)30提供24V直流電源。所述太陽能支架31設(shè)有接地線。[0026]所述太陽能控制器32設(shè)有串行接口，通過該串行接口，實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)遠程監(jiān)測， 為電池電壓、充電電流、放電電流、環(huán)境溫度及故障報警。[0027]所述太陽能控制 器32的太陽能端口應(yīng)設(shè)有浪涌保護器。[0028]所述井口控制盤10由兩組太陽能電池33供電，任何一組太陽能電池33檢查、拆 卸下48小時維護、更換，不影響井口安全閥控制系統(tǒng)安全及無線RTU系統(tǒng)正常工作。[0029]所述供電電路34設(shè)有斷路器。[0030]所述太陽能供電系統(tǒng)30應(yīng)具有欠壓和過壓保護功能:當蓄電池電壓下降到低于 限定的最低電平或充電電壓的最低電平時，應(yīng)能切斷負載電源，當電池充電到某一水平之 上時，應(yīng)自動閉合開關(guān)，如果全部放電，則第一天的陽光應(yīng)足以允許電池充電到夠第一晚上 用；當蓄電池電壓達到滿充電狀態(tài)時，太陽能板陣就應(yīng)該切換到連續(xù)補充充電狀態(tài)，這樣能 預(yù)防過充電，當過了一定的時間以后，太陽能板陣又和蓄電池相連，實行強充電，這樣光電 轉(zhuǎn)換能量又應(yīng)能達到最大的輸出。[0031]盡管通過以上實施例對本實用新型進行了揭示，但本實用新型的保護范圍并不局 限于此，在不偏離本實用新型構(gòu)思的條件下，對以上各構(gòu)件所做的變形、替換等均將落入本 實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括井口控制盤(10)、 無線RTU (20)及太陽能供電系統(tǒng)(30)，所述太陽能供電系統(tǒng)(30)分別與井口控制盤(10) 及無線RTU (20)連接，為井口控制盤(10)及無線RTU (20)提供電源。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述井口控制 盤(10)包括機柜，安裝在機柜里的氮氣瓶(11)、氣動增壓泵(12)、儲液箱(13)、氣壓管道(14)、液壓管道(15)，還包括安全閥，所述氮氣瓶(11)通過減壓閥、壓力表及氣壓管道(14) 與氣動增壓泵(12)連接，該氣動增壓泵(12)通過氣壓管道(14)連接儲液箱(13)，該儲液箱(13)通過液壓管道(15)及壓力表與所述安全閥連接，該井口控制盤(10)通過液壓來控制 安全閥的開啟和關(guān)閉。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無線RTU(20)包括處理器、I/O模件、網(wǎng)絡(luò)通信單元、電源、設(shè)備單元，該無線RTU (20)—端與井口控 制盤(10)內(nèi)的接線箱連接，另一端與控制室(40)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能供 電系統(tǒng)(30)包括太陽能支架(31)，及安裝在太陽能支架(31)上的太陽能控制器(32)、太陽 能電池(33)及供電電路(34)。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能支 架(31)設(shè)有接地線。
6.如權(quán)利要求4所述的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能控 制器(32 )設(shè)有串行接口，通過該串行接口，實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)遠程監(jiān)測。
7.如權(quán)利要求4所述的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能控 制器(32)的太陽能端口應(yīng)設(shè)有浪涌保護器。
8.如權(quán)利要求4所述的太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征在于，所述供電電路 (34)設(shè)有斷路器。
專利摘要太陽能供電井口安全閥控制系統(tǒng)包括井口控制盤、無線RTU及太陽能供電系統(tǒng)，該太陽能供電系統(tǒng)分別與井口控制盤及無線RTU連接，為井口控制盤及無線RTU提供電源。所述井口控制盤包括機柜，氮氣瓶、氣動增壓泵、儲液箱、氣壓管道、液壓管道，所述無線RTU包括處理器、I/O模件、網(wǎng)絡(luò)通信單元、電源、設(shè)備單元，所述太陽能供電系統(tǒng)包括太陽能支架，及安裝在太陽能支架上的太陽能控制器、太陽能電池及供電電路。本實用新型采用氮氣瓶減壓后的氮氣來驅(qū)動增壓泵，進行高壓液壓輸出控制安全閥的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)遠程控制開關(guān)井。使用無線技術(shù)進行數(shù)據(jù)采集與傳送，無需鋪設(shè)通訊電纜，使用方便。
文檔編號H02J7/00GK203066930SQ201320044548
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者王思剛 申請人:深圳市億威仕流體控制有限公司