一种煤层气井间开的自动控制方法

摘要

本发明提供一种煤层气井间开的自动控制方法，属于煤层气开发领域。该方法以煤层气井间开技术为理论基础，依托自动化系统，通过在自动化监控界面设定间开时间或井底流压的临界值，即可实现抽油机的自动启停。解决了包括：间开过程如何实现自动控制问题；间开过程中因停电造成流压回升问题；因压力计异常造成井底流压异常波动问题，本发明降低了劳动强度，提高了工作效率，为煤层气井间开的自动控制提供了新思路。

权利要求

1.一种煤层气井间开的自动控制方法，其特征在于，该控制方法采用实施“时间法”间开井的自动控制方法和实施“临界值法”间开井的自动控制方法两种方式进行间开，其中，实施“时间法”间开井的自动控制方法是以控制流压为核心，通过计算分析确定间开时间；

实施“临界值法”间开井的自动控制方法是对于下入井下压力计的井，根据井底流压下降或回升幅度确定启停井压力的临界值，实施间开。

2.根据权利要求1所述的一种煤层气井间开的自动控制方法，其特征在于，所述实施“时间法”间开井的自动控制方法具体是：操作人员在上位机输入启停井时间指令后，PLC采集到该指令后，回传给上位机进行时间同步，当时间同步后，PLC进行运算分析，执行指令，并将该指令反馈到抽油机进行自动启停，实现间开的自动控制。

3.根据权利要求2所述的一种煤层气井间开的自动控制方法，其特征在于，所述实施“临界值法”间开井的自动控制方法具体是：操作人员在上位机输入启停井压力值后，当PLC读取到指令规定启停井的压力值后，进行动作规划，将该指令反馈到抽油机进行自动启停，实现间开的自动控制。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种煤层气井间开的自动控制方法，其特征在于，所述自动控制方法具体包括如下步骤：步骤一，在煤层气公司生产井中的井进行自动间开试验；

步骤二，对该井自动化控制柜内PLC进行编写间开的自动控制程序；

步骤三，编制自动间开的上位机软件界面；

步骤四，按照相应间开类别进行间开的自动控制；

步骤五，现场进行停电试验，检查上位机是否按照技术方案执行告警提示及紧急保护措施；

步骤六，现场进行压力计传输异常试验，检查上位机是否按照技术方案执行“时间法”间开的自动控制方法切换，并作出告警提示。

说明书

一种煤层气井间开的自动控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于煤层气开发工程领域，涉及一种煤层气井间开的自动控制方法。

背景技术

[0002] 煤层气井间开的自动控制技术核心为PLC控制技术，现阶段PLC技术在工业生产自动控制领域得到了广泛的应用，比较成熟，具有结构简单、编程方便、可靠性强、抗干扰性强的特点。因此，本自动控制方法以PLC控制为核心，以间开技术为理论模型，通过研究形成一套煤层气井间开的自动控制方法。

[0003] 《抽油机间抽自动控制技术》公开了一种自动控制技术，其以单片机为核心，稳定性和逻辑性较差，也未对间开过程出现停电等问题提出解决方法，本发明与《抽油机间抽自动控制技术》不同之处在于：1、论文中提到间开的控制核心为单片机，而本发明的控制核心为PLC；PLC相对于单片机具有稳定性、编程更加方便、抗干扰性强等特点。2、论文中指出，要实现抽油机间抽的自动控制需在井口安装电控气脉冲装置。而本发明无需额外增加控制装置。 3、论文也未对间开过程出现停电等问题提出解决方法。本发明与《油井间开过程自控节能示范》不同之处在于：1、论文并未对如何实现间开的自动控制进行描述。2、该论文未对间开的自动控制思路进行具体描述。

[0004] 这两篇论文对间开自动控制过程中遇到停电、井底流压异常波动等问题都未明确具体做法，也未对间开的自动控制思路做详细叙述，不能保证煤层气井在间开自动控制过程中的平稳运行。

[0005] 基于以上技术问题，本发明提供了一种煤层气井间开的自动控制方法，其通过对煤层气井间开技术理论研究，及煤层气井间开过程中生产参数分析，提出间开的自动控制程序原理，建立了一套煤层气井间开的自动控制方法，并针对间开过程中出现的停电问题，井底流压异常波动问题提出了解决思路，保证了煤层气井在间开自动控制过程中的平稳运行。

发明内容

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种煤层气井间开的自动控制方法，其特征在于，该控制方法采用实施“时间法”间开井的自动控制方法和实施“临界值法”间开井的自动控制方法两种方式进行间开，其中，实施“时间法”间开井的自动控制方法是以控制流压为核心，通过计算分析确定间开时间；实施“临界值法”间开井的自动控制方法是对于下入井下压力计的井，根据井底流压下降或回升幅度确定启停井压力的临界值，实施间开。

[0007] 进一步，作为优选，所述实施“时间法”间开井的自动控制方法具体是：操作人员在上位机输入启停井时间指令后，PLC采集到该指令后，回传给上位机进行时间同步，当时间同步后，PLC进行运算分析，执行指令，并将该指令反馈到抽油机进行自动启停，实现间开的自动控制。

[0008] 进一步，作为优选，所述实施“临界值法”间开井的自动控制方法具有是：操作人员在上位机输入启停井压力值后，当PLC读取到指令规定启停井的压力值后，进行动作规划，将该指令反馈到抽油机进行自动启停，实现间开的自动控制。

[0009] 进一步，作为优选，其具体包括如下步骤：

[0010] 步骤一，在长治煤层气分公司生产井中的古4-120井进行自动间开试验；

[0011] 步骤二，对该井自动化控制柜内PLC进行编写间开的自动控制程序；

[0012] 步骤三，编制自动间开的上位机软件界面；

[0013] 步骤四，按照相应间开类别进行间开的自动控制；

[0014] 步骤五，现场进行停电试验，检查上位机是否按照技术方案执行告警提示及紧急保护措施；

[0015] 步骤六，现场进行压力计传输异常试验，检查上位机是否按照技术方案执行“时间法”间开的自动控制方法切换，并作出告警提示。

[0016] 本发明的有益效果在于：

[0017] 本发明提供的一种煤层气井间开的自动控制方法，其通过对煤层气井间开技术理论研究，及煤层气井间开过程中生产参数分析，提出间开的自动控制程序原理，建立了一套煤层气井间开的自动控制方法，并针对间开过程中出现的停电问题，井底流压异常波动问题提出了解决思路，保证了煤层气井在间开自动控制过程中的平稳运行。

附图说明

[0018] 图1是本发明的一种煤层气井间开的自动控制方法的原理结构示意图。

具体实施方式

[0019] 以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。

[0020] 如图1所示，本发明提供一种煤层气井间开的自动控制方法，该控制方法采用实施“时间法”间开井的自动控制方法和实施“临界值法”间开井的自动控制方法两种方式进行间开，其中，实施“时间法”间开井的自动控制方法是以控制流压为核心，通过计算分析确定间开时间；实施“临界值法”间开井的自动控制方法是对于下入井下压力计的井，根据井底流压下降或回升幅度确定启停井压力的临界值，实施间开。

[0021] 在本实施例中，所述实施“时间法”间开井的自动控制方法具体是：操作人员在上位机输入启停井时间指令后，PLC采集到该指令后，回传给上位机进行时间同步，当时间同步后，PLC进行运算分析，执行指令，并将该指令反馈到抽油机进行自动启停，实现间开的自动控制。实施“临界值法”间开井的自动控制方法具有是：操作人员在上位机输入启停井压力值后，当PLC读取到指令规定启停井的压力值后，进行动作规划，将该指令反馈到抽油机进行自动启停，实现间开的自动控制。

[0022] 该方法具体包括如下步骤：

[0023] 步骤一，在长治煤层气分公司生产井中的古4-120井进行自动间开试验；

[0024] 步骤二，对该井自动化控制柜内PLC进行编写间开的自动控制程序；

[0025] 步骤三，编制自动间开的上位机软件界面；

[0026] 步骤四，按照相应间开类别进行间开的自动控制；

[0027] 步骤五，现场进行停电试验，检查上位机是否按照技术方案执行告警提示及紧急保护措施；

[0028] 步骤六，现场进行压力计传输异常试验，检查上位机是否按照技术方案执行“时间法”间开的自动控制方法切换，并作出告警提示。

[0029] 其中，间开的自动控制程序原理，如图1所示：煤层气井间开是根据煤层气井井底流压变化规律，以“时间法”和“临界值法”两种控制方法为基础，通过地质人员计算抽油机启停时间或抽油机启停压力的临界值，当PLC读取到上位机设定的指令后，进行动作规划，并反馈到抽油机，使其按照规定好的时间节点或压力临界值自动启停，从而实现间开的自动控制。

[0030] 本发明为解决间开过程中因停电造成流压回升问题；因压力计异常造成井底流压异常波动问题，提出以下解决方法：

[0031] 1.停电问题

[0032] 当上位机连续半时采集PLC所传主要参数如冲次、频率、电流均为“0”时，判断该井为停电状态。此时上位机会做出告警提示，提醒操作人员重新提交工作指令。再次来电时，PLC将按照新的工作指令进行间开的自动控制。

[0033] 2.井底流压异常波动问题

[0034] 对于下入井下压力计的井，当上位机连续两小时或以上采集PLC所传流压数值为“0”时，自动切换为“时间法”间开的自动控制方法，并提醒操作人员在上位机进行时间限定；当压力计采集数字出现波动超出正常范围时，暂时保持抽油机原状态，并提醒操作人员对压力计进行检查，同时设置启停时间。

[0035] 本发明通过对煤层气井间开技术理论研究，及煤层气井间开过程中生产参数分析，提出间开的自动控制程序原理，建立了一套煤层气井间开的自动控制方法，并针对间开过程中出现的停电问题，井底流压异常波动问题提出了解决思路，保证了煤层气井在间开自动控制过程中的平稳运行。

[0036] 本发明的主要意义在于煤层气井间开的自动控制，解决了间开过程中的停电、井底流压异常波动等问题。降低了工作强度，提高了工作效率，为煤层气井的间开的自动控制提供了新思路。

[0037] 实施案例

[0038] 在长治煤层气分公司古城产能井古4-120井间开过程中，运用了本发明的间开的自动控制的方法：

[0039] 首先，对该井自动化控制柜内PLC编程，使其具有间开自动控制功能。其次，判断出该井间开类别为“时间法”。然后，按照相对应的自动控制方法执行。在已做好的上位机软件输入工作指令，进行间开的自动控制。最后，进行现场进行停电、压力传输异常等问题试验，并进行为期一周的观察，评估该方法的可行性。截至目前，该井实施间开的自动控效果良好，开井时间内间歇滴水，日产气量1200m3 。

[0040] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0041] 以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。