智能仿真開關井裝置研究及應用

李澤亮，馬騫，劉炳森，彭清明，賀吉慶，王小勇

中國石油長慶油田蘇里格南作業分公司（陜西 西安 710018）

截至2020 年8 月，蘇里格南作業分公司作業二區累計投產氣井310 口，日均開井180 口，平均單井產量 1.44×104m3/d，平均累產 1 641×104m3。區內部分氣井已進入低產積液階段，積液井主要依靠壓恢措施實現增產。同時氣井隨生產時間延長產能逐步降低、遠井帶供給范圍受限和積液量增加，壓力恢復效果逐漸變差。且區內生產氣井以88.9 mm（3.5"）套管作為生產管柱自噴生產，無環空大生產管柱氣井臨界攜液流量較高，氣井積液早。由于人工開關井的局限性，壓恢措施不能根據生產動態進行及時有效的實施，為提高氣井排水和生產效率，降低員工勞動強度，以現有井口設備為主，增加動力傳動機構與遠程控制設備，實現傳動機構與井口針閥聯動，模擬人工現場開關井作業。

1 智能仿真開關井裝置機械結構

常用電動閥門執行器通過遠端控制信號與閥門動作位置反饋信號之間的偏差，由執行器控制單元進行邏輯判斷，控制電動機正轉或反轉，驅動執行機構輸出位移（直線位移、角位移），實現閥門開關調節[1-2]，智能仿真開關井裝置是一種類電動執行器裝置，其機械結構設計直接決定了裝置的核心功能以及能夠達到的性能指標[3-4]。

1.1 機械傳動原理

由電機輸入動力，通過電機齒輪帶動推力軸承及扭矩限制器旋轉，通過連接叉帶動花鍵軸旋轉（扭矩限制器通過槽輪與連接叉連動），通過花鍵軸帶動小齒輪，由小齒輪傳動至針閥閥桿齒輪，從而驅動針閥閥桿旋轉實現閥門開關，如圖1所示。……