深圳乐满油气技术有限公司---致力于排水采气和油气田增产

智能间开控制系统使用说明书

目 录
一． 智能间开系统功能及应用场合
二． 智能间开系统构成及工作原理
三． 智能间开系统参数
四． 智能间开系统部件基本结构
五． 智能间开系统的安装
六． 智能间开系统操作方法

一． 功能及应用场合

智能间开控制系统主要应用于井口的间歇开关和流量/压力调节功能，特别适合于无人值守和无电源的井场。可以实现远程测控井口的油压套压数据采集，井口的启闭和开度控制。可以远程人工开关间开阀，也可以根据油套压的参数、或定时来实现自动启闭间开阀，实现对井口的流量和压力控制。采用太阳能供电，实现电动间开阀/无线油套压变送器的数据采集/太阳能充放电控制和远程数据双向传输功能。智能间开控制系统可以实现远程无线和本地有线操控工作模式。

二． 智能间开控制系统构成及工作原理

井口智能间开控制实现高度集成式设计，间开阀/执行器/驱动器即成为一体直接装在采气树的角阀位置或者替换原外输阀的位置。太阳能板/电池和控制通讯部份集成装在一个带立杆的可支撑太阳能板的防爆箱上。使用时直接把电池箱埋在地表作为固定基座使用。整个系统由四个部分组成：

1. 间开阀
CVR50-250(角型高压差防冻间开控制阀)/CVL50-250(直通高压差防冻间开控制阀)根据安装应用场合可以选取角型安装或直通型安装两种方式。其用来实现对井口外输介质的开启/关闭/流量压力的调节。除了常规的间开控制阀功能外，还具有：
1) 截止关断功能
间开阀关闭时零泄漏，防止由于间开阀关闭时的微量泄露在间开阀和下游管道形成冻堵。
2) 防冻卡功能
低温环境、高压差开阀时，在发生冻堵的状况下通过大推力执行器来压碎间开阀内的水合物实现介质的逐步通流来消除冻堵。

2. 集成式大推力执行器
EDSE5015-30C大推力线性执行器用来推动间开阀的阀杆，按照一定的要求来推拉阀杆实现间开阀的启闭和开度控制。执行器可以在堵转状态下可以产生15000牛的推/拉力。执行器由低压直流驱动器/低速大扭矩直流电机/和导向式的高精度无间隙丝杆线性传动机构组成。驱动器和电机集成为一体。可以长期堵转下工作不会损坏。线性传动机构可以传递大推力和再带行程限位和花键止转，实现精密的开度控制。

3. 太阳能电源及远程GPRS物联网控制系统
系统配备150AH的高性能卷绕式蓄电池，120W单晶硅太阳能板，独立的充放电控制电路和直流升压模组。可完成36小时无太阳的情况下对系统的电源支持。太阳能板背后装有带远程测控功能的网关/控制器，用来实现和井口无线压力变送器的局域网通讯，广域网通讯和按照一定的要求间开阀门的启闭和开度控制。

4. 无线油套压力变送器
在采气树的原油套压力变送器通过三通接头接上无线的自带太阳能板和低温电池的压力变送器。实现对井口油压/套压压力的实时采集。

三． 系统参数

1. 高压差关断防冻卡细分间开阀
CVL50-25(直通高压差防冻卡间开阀)
1) 承压： 22MPa
2) 截止关断压力： 16 MPa
3) 细分调节精度 1%
4) 防冻卡温度 -30℃

2. 高精度螺杆执行器
EDSE5015-30C大推力线性执行器用来推动间开阀门的阀杆，按照一定的要求来推拉阀杆实现间开阀门的启闭和开度控制。
1) 调节精度 0.5级
2) 推力 15000N
3) 最大速度： 10mm/min
4) 最大行程： 35mm

3. 物联网大力矩直流电动驱动器
1) 电压： DC48V
2) 最大电流： 8A
3) 扭矩： 12NM
4) 防护等级： IP65

4. 终端控制器
1） LoRa局域网，现场油套压数据采集
2） 间开阀自动控制
3） 远程通讯
4） 远程手动开、关阀门
5） 远程自动开、关阀参数设置，便于工艺参数优化，提高排液效率、生产时率
6） 定压、定时多种开、关井模式

四． 部件基本结构

1. 间开阀结构示意图：

间开阀结构示意图

间开阀主要由阀杆/阀芯；阀体；笼套；密封环；法兰；填料函组成。通过调节阀杆位置对阀芯和笼套的相对位置实现流量和压力的控制。阀芯的端面设有高强密封垫实现间开阀关闭时的截止结构。

2. 执行器的结构示意图：

执行器的结构示意图

五． 系统的安装

1. 间开阀的安装
间开阀上有两个法兰，其尺寸是按照常规采气树上的针阀的尺寸设计，可不用动火地卸下法兰连接的针阀，装上间开阀，注意介质方向，在法兰上锁紧螺栓即可。如果不愿（或不能）把间开阀安装在针法位置，可以在需要安装的地方截断原管线，在管线的两端焊接和间开阀相配合的两个法兰，最后把间开阀安装在这两个法兰上。

2. 太阳能电源系统的安装
在井场外围处（尽量接近间开阀）挖一个尺寸和电池箱尺寸箱配合的深约0.45米的坑以及坑和间开阀安装处的深0.3米沟。将电池箱放在坑里，连接立柱，锁紧立柱和电池箱的四个螺栓，最后把连接了中心控制器的太阳能板安装在立柱顶端，对好日照方向，锁紧太阳能板和立柱的螺栓。连接电池箱至中心控制器的五条连线，连接电池箱和间开阀的两条连线并把连线放置在预先挖好的沟里。

3. 远程GPRS物联网控制系统的安装
接通电池箱的总电源，并在中心控制器旁可听到每30秒一次的“滴”声响，说明油套压无线信号传输正常。在网站上查看该系统信号显示在线，说明中心控制器的GPRS通讯系统工作正常。

4. 远程监控测试
在网站里查看油套压数据正常，在手动模式下开关间开阀至各个位置，查看间开阀实际运行位置和设定位置相符。系统安装完成。

5. 安装收尾工作
在布下连线的沟和放置电池箱的坑掩上土，平整井场。恢复井场原貌，整个间开控制系统安装完整。

六． 操作方法

1 登录控制平台
在浏览器的地址栏键入物流网网址 ，浏览器将显示用户登录界面。
键入用户名：XXX 和密码：XXXXXX ，浏览器将显示气井列表及相应的控制按钮。

2 监控气井工作状态
a) 查看气井的状态图表
点击相应井号所对应的“图表”按钮，浏览器将显示油压、套压和阀门开度的状态图表。图表下方有油压、套压和阀门开度标签，点击它可显示或隐藏相应的图表曲线。点击图表左上角处的各个时长标签，可选择查看图表的时间长度。默认情况下，all表示24小时。点击右上角的“配制图表标签”，可选择图表的开始日期和结束日期。图表查看完毕，可点击右上角的“关闭”，回到主界面。
b) 查看气井的状态表格
点击相应井号所对应的“表格”按钮，浏览器将显示油压、套压和阀门开度的数据表格。点击右上角的“关闭”，可回到主界面。
c) 下载气井状态数据表
点击相应井号所对应的数据下载按钮，浏览器将显示下载选项界面，选择各个选项后可下载一天的数据。

3 设置控制参数
a) 设置自动模式开井压力
在切换到“自动模式”前，应先查看或设置自动模式的开井压力。点击相应井号所对应的“寄存器”按钮，浏览器将显示参数设置界面。在7号寄存器中，填入开井压力值，点击右边的“修改配置”按钮，开井压力就设置完毕。
b) 设置定时模式的参数
在切换到“定时模式”前，应先查看或设置定时模式的定时开井时间和定时关井时间。点击相应井号所对应的“寄存器”按钮，浏览器将显示参数设置界面。分别点击30，31号寄存器对应的“修改配置”按钮，在弹出的界面寄存器值中分别填入定时开井时间和定时关井时间，点击“保持配制”按钮，定时开井时间和定时关井时间就设置完毕。

4 选择切换控制模式
间开控制系统有三种控制模式，手动模式、自动模式和定时模式。用户可以根据需要自行选择控制模式。

a) 选择手动模式
点击相应井号所对应的“寄存器”按钮，浏览器将显示参数设置界面。要选择手动模式，可先点击圆形“手动模式”按钮，再点击5号寄存器所对应的“修改配置”按钮，在弹出界面“寄存器值”中填入要设置的阀门开度，点击“保持配制”按钮，阀门就会运行到设置的开度。 点击“修改配置”按钮左侧的“历史记录”按钮，可查看手动控制历史记录。

b) 选择自动模式
点击相应井号所对应的“寄存器”按钮，浏览器将显示参数设置界面。要选择自动模式（确保事先已经设置好了开井压力），可点击“自动模式”按钮。
如果本来阀门是打开状态，系统会先关闭阀门，然后检测油压，直到油压上升至开井压力，阀门就进入开阀程序。如果本来阀门是关闭的，系统就会检测油压，直到油压上升至开井压力，阀门就进入开阀程序。
系统默认的开井程序是: a.阀门运行至5%（在5%-7%位置阀门才打开）。b. 每隔一分钟根据油压变化情况运行阀门开度。c.慢慢地打开阀门直到阀门开度达到最大开度100%（最大开度默认为100%，也可以设置为其他值）。
在自动模式下，阀门会在套压降到最低后上升0.1-0.2Mpa时关闭阀门。

c) 选择定时模式
要选择定时模式（确保事先已经设置好了开井时间和关井时间），可点击“定时模式”按钮。阀门首先进入开阀程序，持续开井时间后，又进行关井动作，持续关井时间后，又进入开井程序，如此循环往复。

七. 日常设备维护

1 太阳能板可能被风沙覆盖，需定期清理灰尘；
2 间开阀的拉杆在阀门开关时会抽拉运动，避免其他异物卡住；
3 间开阀的手摇柄在阀门开关时会转动，避免其他异物和它接触；
4 在间开阀和电池箱之间地埋电线，避免重型汽车和重型设备在那里重压；
5 在间开阀和电池箱之间地埋电线，要保持地面掩土厚度，不被铲薄；
6 中心控制器连出来的485接口电缆端口要把封口盖好，避免沙子进入；
7 定期到井口查看开关状态是否和控制界面的开度相符。