智能間開控制系統(tǒng)使用說明書

目 錄
一． 智能間開系統(tǒng)功能及應(yīng)用場合
二． 智能間開系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
三． 智能間開系統(tǒng)參數(shù)
四． 智能間開系統(tǒng)部件基本結(jié)構(gòu)
五． 智能間開系統(tǒng)的安裝
六． 智能間開系統(tǒng)操作方法

一． 功能及應(yīng)用場合

智能間開控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于井口的間歇開關(guān)和流量/壓力調(diào)節(jié)功能，特別適合于無人值守和無電源的井場?？梢詫崿F(xiàn)遠程測控井口的油壓套壓數(shù)據(jù)采集，井口的啟閉和開度控制?？梢赃h程人工開關(guān)間開閥，也可以根據(jù)油套壓的參數(shù)、或定時來實現(xiàn)自動啟閉間開閥，實現(xiàn)對井口的流量和壓力控制。采用太陽能供電，實現(xiàn)電動間開閥/無線油套壓變送器的數(shù)據(jù)采集/太陽能充放電控制和遠程數(shù)據(jù)雙向傳輸功能。智能間開控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程無線和本地有線操控工作模式。

二． 智能間開控制系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

井口智能間開控制實現(xiàn)高度集成式設(shè)計，間開閥/執(zhí)行器/驅(qū)動器即成為一體直接裝在采氣樹的角閥位置或者替換原外輸閥的位置。太陽能板/電池和控制通訊部份集成裝在一個帶立桿的可支撐太陽能板的防爆箱上。使用時直接把電池箱埋在地表作為固定基座使用。整個系統(tǒng)由四個部分組成：

1. 間開閥
CVR50-250(角型高壓差防凍間開控制閥)/CVL50-250(直通高壓差防凍間開控制閥)根據(jù)安裝應(yīng)用場合可以選取角型安裝或直通型安裝兩種方式。其用來實現(xiàn)對井口外輸介質(zhì)的開啟/關(guān)閉/流量壓力的調(diào)節(jié)。除了常規(guī)的間開控制閥功能外，還具有：
1) 截止關(guān)斷功能
間開閥關(guān)閉時零泄漏，防止由于間開閥關(guān)閉時的微量泄露在間開閥和下游管道形成凍堵。
2) 防凍卡功能
低溫環(huán)境、高壓差開閥時，在發(fā)生凍堵的狀況下通過大推力執(zhí)行器來壓碎間開閥內(nèi)的水合物實現(xiàn)介質(zhì)的逐步通流來消除凍堵。

2. 集成式大推力執(zhí)行器
EDSE5015-30C大推力線性執(zhí)行器用來推動間開閥的閥桿，按照一定的要求來推拉閥桿實現(xiàn)間開閥的啟閉和開度控制。執(zhí)行器可以在堵轉(zhuǎn)狀態(tài)下可以產(chǎn)生15000牛的推/拉力。執(zhí)行器由低壓直流驅(qū)動器/低速大扭矩直流電機/和導(dǎo)向式的高精度無間隙絲桿線性傳動機構(gòu)組成。驅(qū)動器和電機集成為一體?？梢蚤L期堵轉(zhuǎn)下工作不會損壞。線性傳動機構(gòu)可以傳遞大推力和再帶行程限位和花鍵止轉(zhuǎn)，實現(xiàn)精密的開度控制。

3. 太陽能電源及遠程GPRS物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)
系統(tǒng)配備150AH的高性能卷繞式蓄電池，120W單晶硅太陽能板，獨立的充放電控制電路和直流升壓模組?？赏瓿?6小時無太陽的情況下對系統(tǒng)的電源支持。太陽能板背后裝有帶遠程測控功能的網(wǎng)關(guān)/控制器，用來實現(xiàn)和井口無線壓力變送器的局域網(wǎng)通訊，廣域網(wǎng)通訊和按照一定的要求間開閥門的啟閉和開度控制。

4. 無線油套壓力變送器
在采氣樹的原油套壓力變送器通過三通接頭接上無線的自帶太陽能板和低溫電池的壓力變送器。實現(xiàn)對井口油壓/套壓壓力的實時采集。

三． 系統(tǒng)參數(shù)

1. 高壓差關(guān)斷防凍卡細分間開閥
CVL50-25(直通高壓差防凍卡間開閥)
1) 承壓： 22MPa
2) 截止關(guān)斷壓力： 16 MPa
3) 細分調(diào)節(jié)精度 1%
4) 防凍卡溫度 -30℃

2. 高精度螺桿執(zhí)行器
EDSE5015-30C大推力線性執(zhí)行器用來推動間開閥門的閥桿，按照一定的要求來推拉閥桿實現(xiàn)間開閥門的啟閉和開度控制。
1) 調(diào)節(jié)精度 0.5級
2) 推力 15000N
3) 最大速度： 10mm/min
4) 最大行程： 35mm

3. 物聯(lián)網(wǎng)大力矩直流電動驅(qū)動器
1) 電壓： DC48V
2) 最大電流： 8A
3) 扭矩： 12NM
4) 防護等級： IP65

4. 終端控制器
1） LoRa局域網(wǎng)，現(xiàn)場油套壓數(shù)據(jù)采集
2） 間開閥自動控制
3） 遠程通訊
4） 遠程手動開、關(guān)閥門
5） 遠程自動開、關(guān)閥參數(shù)設(shè)置，便于工藝參數(shù)優(yōu)化，提高排液效率、生產(chǎn)時率
6） 定壓、定時多種開、關(guān)井模式

四． 部件基本結(jié)構(gòu)

1. 間開閥結(jié)構(gòu)示意圖：

間開閥結(jié)構(gòu)示意圖

間開閥主要由閥桿/閥芯；閥體；籠套；密封環(huán)；法蘭；填料函組成。通過調(diào)節(jié)閥桿位置對閥芯和籠套的相對位置實現(xiàn)流量和壓力的控制。閥芯的端面設(shè)有高強密封墊實現(xiàn)間開閥關(guān)閉時的截止結(jié)構(gòu)。

2. 執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖：

執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖

五． 系統(tǒng)的安裝

1. 間開閥的安裝
間開閥上有兩個法蘭，其尺寸是按照常規(guī)采氣樹上的針閥的尺寸設(shè)計，可不用動火地卸下法蘭連接的針閥，裝上間開閥，注意介質(zhì)方向，在法蘭上鎖緊螺栓即可。如果不愿（或不能）把間開閥安裝在針法位置，可以在需要安裝的地方截斷原管線，在管線的兩端焊接和間開閥相配合的兩個法蘭，最后把間開閥安裝在這兩個法蘭上。

2. 太陽能電源系統(tǒng)的安裝
在井場外圍處（盡量接近間開閥）挖一個尺寸和電池箱尺寸箱配合的深約0.45米的坑以及坑和間開閥安裝處的深0.3米溝。將電池箱放在坑里，連接立柱，鎖緊立柱和電池箱的四個螺栓，最后把連接了中心控制器的太陽能板安裝在立柱頂端，對好日照方向，鎖緊太陽能板和立柱的螺栓。連接電池箱至中心控制器的五條連線，連接電池箱和間開閥的兩條連線并把連線放置在預(yù)先挖好的溝里。

3. 遠程GPRS物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的安裝
接通電池箱的總電源，并在中心控制器旁可聽到每30秒一次的“滴”聲響，說明油套壓無線信號傳輸正常。在網(wǎng)站上查看該系統(tǒng)信號顯示在線，說明中心控制器的GPRS通訊系統(tǒng)工作正常。

4. 遠程監(jiān)控測試
在網(wǎng)站里查看油套壓數(shù)據(jù)正常，在手動模式下開關(guān)間開閥至各個位置，查看間開閥實際運行位置和設(shè)定位置相符。系統(tǒng)安裝完成。

5. 安裝收尾工作
在布下連線的溝和放置電池箱的坑掩上土，平整井場。恢復(fù)井場原貌，整個間開控制系統(tǒng)安裝完整。

六． 操作方法

1 登錄控制平臺
在瀏覽器的地址欄鍵入物流網(wǎng)網(wǎng)址 ，瀏覽器將顯示用戶登錄界面。
鍵入用戶名：XXX 和密碼：XXXXXX ，瀏覽器將顯示氣井列表及相應(yīng)的控制按鈕。

2 監(jiān)控氣井工作狀態(tài)
a) 查看氣井的狀態(tài)圖表
點擊相應(yīng)井號所對應(yīng)的“圖表”按鈕，瀏覽器將顯示油壓、套壓和閥門開度的狀態(tài)圖表。圖表下方有油壓、套壓和閥門開度標簽，點擊它可顯示或隱藏相應(yīng)的圖表曲線。點擊圖表左上角處的各個時長標簽，可選擇查看圖表的時間長度。默認情況下，all表示24小時。點擊右上角的“配制圖表標簽”，可選擇圖表的開始日期和結(jié)束日期。圖表查看完畢，可點擊右上角的“關(guān)閉”，回到主界面。
b) 查看氣井的狀態(tài)表格
點擊相應(yīng)井號所對應(yīng)的“表格”按鈕，瀏覽器將顯示油壓、套壓和閥門開度的數(shù)據(jù)表格。點擊右上角的“關(guān)閉”，可回到主界面。
c) 下載氣井狀態(tài)數(shù)據(jù)表
點擊相應(yīng)井號所對應(yīng)的數(shù)據(jù)下載按鈕，瀏覽器將顯示下載選項界面，選擇各個選項后可下載一天的數(shù)據(jù)。

3 設(shè)置控制參數(shù)
a) 設(shè)置自動模式開井壓力
在切換到“自動模式”前，應(yīng)先查看或設(shè)置自動模式的開井壓力。點擊相應(yīng)井號所對應(yīng)的“寄存器”按鈕，瀏覽器將顯示參數(shù)設(shè)置界面。在7號寄存器中，填入開井壓力值，點擊右邊的“修改配置”按鈕，開井壓力就設(shè)置完畢。
b) 設(shè)置定時模式的參數(shù)
在切換到“定時模式”前，應(yīng)先查看或設(shè)置定時模式的定時開井時間和定時關(guān)井時間。點擊相應(yīng)井號所對應(yīng)的“寄存器”按鈕，瀏覽器將顯示參數(shù)設(shè)置界面。分別點擊30，31號寄存器對應(yīng)的“修改配置”按鈕，在彈出的界面寄存器值中分別填入定時開井時間和定時關(guān)井時間，點擊“保持配制”按鈕，定時開井時間和定時關(guān)井時間就設(shè)置完畢。

4 選擇切換控制模式
間開控制系統(tǒng)有三種控制模式，手動模式、自動模式和定時模式。用戶可以根據(jù)需要自行選擇控制模式。

a) 選擇手動模式
點擊相應(yīng)井號所對應(yīng)的“寄存器”按鈕，瀏覽器將顯示參數(shù)設(shè)置界面。要選擇手動模式，可先點擊圓形“手動模式”按鈕，再點擊5號寄存器所對應(yīng)的“修改配置”按鈕，在彈出界面“寄存器值”中填入要設(shè)置的閥門開度，點擊“保持配制”按鈕，閥門就會運行到設(shè)置的開度。 點擊“修改配置”按鈕左側(cè)的“歷史記錄”按鈕，可查看手動控制歷史記錄。

b) 選擇自動模式
點擊相應(yīng)井號所對應(yīng)的“寄存器”按鈕，瀏覽器將顯示參數(shù)設(shè)置界面。要選擇自動模式（確保事先已經(jīng)設(shè)置好了開井壓力），可點擊“自動模式”按鈕。
如果本來閥門是打開狀態(tài)，系統(tǒng)會先關(guān)閉閥門，然后檢測油壓，直到油壓上升至開井壓力，閥門就進入開閥程序。如果本來閥門是關(guān)閉的，系統(tǒng)就會檢測油壓，直到油壓上升至開井壓力，閥門就進入開閥程序。
系統(tǒng)默認的開井程序是: a.閥門運行至5%（在5%-7%位置閥門才打開）。b. 每隔一分鐘根據(jù)油壓變化情況運行閥門開度。c.慢慢地打開閥門直到閥門開度達到最大開度100%（最大開度默認為100%，也可以設(shè)置為其他值）。
在自動模式下，閥門會在套壓降到最低后上升0.1-0.2Mpa時關(guān)閉閥門。

c) 選擇定時模式
要選擇定時模式（確保事先已經(jīng)設(shè)置好了開井時間和關(guān)井時間），可點擊“定時模式”按鈕。閥門首先進入開閥程序，持續(xù)開井時間后，又進行關(guān)井動作，持續(xù)關(guān)井時間后，又進入開井程序，如此循環(huán)往復(fù)。

七. 日常設(shè)備維護

1 太陽能板可能被風沙覆蓋，需定期清理灰塵；
2 間開閥的拉桿在閥門開關(guān)時會抽拉運動，避免其他異物卡住；
3 間開閥的手搖柄在閥門開關(guān)時會轉(zhuǎn)動，避免其他異物和它接觸；
4 在間開閥和電池箱之間地埋電線，避免重型汽車和重型設(shè)備在那里重壓；
5 在間開閥和電池箱之間地埋電線，要保持地面掩土厚度，不被鏟??；
6 中心控制器連出來的485接口電纜端口要把封口蓋好，避免沙子進入；
7 定期到井口查看開關(guān)狀態(tài)是否和控制界面的開度相符。