智能化产出井堵水增产系统及其控制方法

摘要

一种智能化产出井增产系统，包括位于井上的便携式计算机，井上的工控机，位于井下的多个找堵水开关器以及连接工控机和找堵水开关器的单芯电缆，找堵水开关器包括设置在壳体内的控制电路板，上述控制电路板包括微控制器，A/D转换器，电机控制器，霍尔传感器，上述工控机包括微处理器，一人机接口模块和一通信接口模块，本地电源，一信号驱动模块、一高压电源模块以及一接收信号预处理模块。本发明的智能化产出井增产系统，能够实现实时检测井下参数，实时检测电机过载情况，电源电路性能稳定，并根据井下参数对找堵水开关器和油井阀门实时控制，能确保系统长期可靠运行。还提供了一种智能化产出井的控制方法。

主权项

一种智能化产出井增产系统，其特征在于，包括位于井上的便携式计算机，井上的工控机，位于井下的多个找堵水开关器以及连接工控机和找堵水开关器的单芯电缆，找堵水开关器包括封隔器组件和电控堵水机构，封隔器组件用于封堵油管环空并将找堵水开关器的壳体置于油管中央，找堵水开关器的电控堵水机构包括设置在壳体内的电机、螺纹套、阀杆、阀头、阀座、压力传感器、流量传感器、温度传感器以及控制电机动作和压力流量温度信号采集传输的控制电路板，阀杆通过螺纹连接在螺纹套中，阀杆和阀头共同构成阀芯，阀芯能够在一定范围内移动，移动到第一位置时，阀芯与阀座中心的孔相配合以关闭过液孔，阀芯离开第一位置时，阀座中心的孔打开以打开过液孔；上述控制电路板包括微控制器，A/D转换器，电机控制器，霍尔传感器，其中，压力传感器、流量传感器、温度传感器与A/D转换器通讯，将感测结果发送至A/D转换器，经由A/D转换器感测结果信号发送至微控制器，微控制器对该信号进行进一步处理之后通过单芯电缆传输至便携式计算机；上述工控机包括微处理器，一人机接口模块和一通信接口模块，本地电源，人机接口模块和通信接口模块分别与微处理器相互通信，本地电源与微处理器连接以为微处理器提供电源，上述工控机还包括与微处理器连接的一信号驱动模块、一高压电源模块以及一接收信号预处理模块；其中控制电路板采用稳压电源电路，该稳压电源电路通过通信编解码电路与微控制器连接，用于为控制电路板和电机井下组件供电，该稳压电源电路包括J型场效应管，第一和第二可变电阻R1,R2，第一BJT管T1，第二BJT管T2，第一和第二电容C1和C2，温敏电阻RS，其中在稳压电源电路和便携式计算机之间也设置通信编解码电路，或者工控机自身可实现通信编解码电路的功能，J型场效应管的漏极与输入VI和T1的集电极连接，J型场效应管的源极与第一可变电阻R1的第二端连接，J型场效应管的栅极与第一可变电阻R1的第一端、第一电容C1的第一端、T2的集电极以及T1的基极连接，T1的发射极与输出VO、第二电容C2的第一端连接，T2的发射极与温敏电阻RS的第一端连接，T2的基极与第二电容C2的第二端和第二可变电阻R2的第一端连接，第一电容C1的第二端、温敏电阻RS的第二端和第二可变电阻R2的第二端共同接地，其中找堵水开关器包括电路板护罩，该电路板护罩采用电缆接线密封结构，该电缆接线密封结构包括密封塞护罩，安装在密封塞塞体安装座上的密封塞塞体，密封塞塞体通过密封塞塞体安装座与密封塞护罩的第一端紧密地固定连接，电缆接线密封结构还包括位于密封塞护罩第二端的压紧螺钉和压紧螺钉与密封塞护罩相接处的铜球，设有钢铠的单芯电缆穿过压紧螺钉和铜球，通过该压紧螺钉和该铜球实现对控制电路板的第一级密封，电缆接线密封结构还包括位于密封塞护罩和控制电路板之间的橡胶套，该橡胶套具有容置控制电路板的容置空间，未设有钢铠、仅带有绝缘线皮的单芯电缆从铜球处伸入橡胶套中以连接至控制电路板，橡胶套与单芯电缆紧密相接以实现对控制电路板的第二级密封，所述信号驱动模块根据自微处理器传送的信号产生相应的驱动信号，并将该驱动信号施加至高压电源模块，高压电源模块根据微处理器传送的信号以及上述驱动信号执行升压操作，并将升高的电压输出至上述单芯电缆，上述接收信号预处理模块连接在单芯电缆和微处理器之间，通过该接收信号预处理模块，将自单芯电缆传输的信号经预处理之后传送至微处理器。