煤层气智能排采巡检系统及控制方法与流程

本申请涉及煤层气排采，具体而言，涉及一种煤层气智能排采巡检系统及控制方法。

背景技术：

1、煤层气，又称煤层甲烷或瓦斯，是一种重要的非常规天然气资源，它是在煤炭形成过程中伴随产生的，并主要以吸附状态储存于煤层内部结构中，尤其是吸附在煤基质颗粒的表面，同时也有部分游离于煤层的孔隙中或溶解于煤层水中。

2、然而，传统煤层气开采过程中存在诸多挑战和难题，主要包括：生产数据采集不准确且难以实时监控，导致排采工艺调整滞后；注水洗井操作缺乏精细化控制，无法精准维持地层压力平衡，影响煤层气井产能和寿命；安防系统自动化程度低，无法及时发现并预警安全隐患；人工巡检效率低下，数据记录和处理不够及时，且易受主观因素影响；此外，偏远地区煤层气田的电力供应不稳定，往往会影响相关设施的正常运行。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种煤层气智能排采巡检系统及控制方法，通过智能排采控制、精确注水管理、实时安防监控、高效巡检流程以及可靠能源供给于一体的煤层气智能排采巡检系统，确保整个智能排采巡检系统能够在复杂环境下长期稳定运行，从而全面提升煤层气田排采的生产效率、安全水平和管理水平。

2、本申请是这样实现的：

3、本申请提供了一种煤层气智能排采巡检系统，包括：

4、工况生成单元、智能分析单元、远程监控单元和自动调配单元；

5、所述工况生成单元用于通过布置在煤层气井现场的多种传感器实时获取煤层气多种数据参数，建立多类型监测场景；

6、所述智能分析单元用于利用人工智能算法对采集的数据进行深度学习与模式识别，预测排采状态及潜在问题；

7、所述远程监控单元用于根据智能分析结果实时监测并预警；

8、所述自动调配单元用于根据监测结果优化排采策略，实现动态、精准、高效的煤层气排采管理。

9、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述工况生成单元包括数据采集模块和信息创建模块；

10、所述数据采集模块用于多维度地采集煤层气开采作业状况、周围环境信息、设备位置信息以及电力运行信息；

11、所述信息创建模块用于根据数据采集模块采集信息，生成煤层气排采的多方面监测场景。

12、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述信息创建模块包括排采单元、注水单元、安防单元、巡井单元、智能供电；

13、所述排采单元用于监测排采设备排采信息；

14、所述注水单元用于监测注水清管洗井信息；

15、所述安防单元用于监测排采设备周围环境信息；

16、所述巡井单元用于集成巡检信息，指导工作人员按预定巡检路线、标准和频率进行巡检；

17、所述智能供电用于监测电机工作状态，通过混合能源进行供电，保障设备在野外长期稳定运行。

18、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述排采单元包括本地闭环控制模块，用于对单井进行动态分析以及实时反馈和自动校正；

19、所述本地闭环控制模块包括本地异常报警模块和顶流压控制模块；

20、所述本地异常报警模块用于对单井异常数据进行实时监控以及分级报警；

21、所述顶流压控制模块用于根据地下储层特性和气井实时状态动态调整井下抽采压力，实现精准定压排采。

22、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述巡井单元包括移动式巡检终端和云管理平台；

23、所述移动式巡检终端用于巡检路线规划、标准作业指导和实时数据查看；

24、所述云管理平台用于下发任务指令及地理坐标信息至移动式巡检终端，自动导航至指定煤层气井进行现场巡查，并通过图像识别、数据记录等功能，完成现场情况记录与电子巡井日志填报。

25、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述智能分析单元包括数据传输模块、数据处理模块和数据生成模块；

26、数据传输模块用于对监测仪表捕获的实时数据进行远程传输；

27、数据处理模块用于对获取的数据进行集中数据管理和分析处理；

28、数据生成模块用于生成数据结果。

29、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述远程监控单元包括异常报警模块和数据监测模块；

30、所述异常报警模块用于实时异常井预警、媒粉含量预警、环境预警、巡检异常预警以及供电负荷预警；

31、所述数据监测模块用于根据智能分析单元分析结果进行实时监测，多维度监测煤层气开采及周围设施情况。

32、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述异常报警模块和数据监测模块共同包括数据趋势处理模块和数据趋势展示模块；

33、所述数据趋势处理模块用于对异常报警模块和数据监测模块获取的数据进行优化处理，生成单井数据趋势曲线，使用曲线图表直观反映单井设备实时数据变化趋势，同时在曲线上动态标注事件和报警的发生时刻，对开停机事件进行特殊标记；

34、所述数据趋势展示模块用于对数据趋势处理模块生成的数据进行展示。

35、根据本申请实施例的煤层气智能排采巡检系统，所述自动调配单元包括指令收发模块，用于接收远程监控单元发出的指令，多维度调节单井设备运行状态。

36、本申请提供了一种煤层气智能排采巡检系统的控制方法，包括上述任一项所述的煤层气智能排采巡检系统，还包括：

37、s1、根据煤层气排采工况，建立各不同类型的监测煤层气开采作业状况；

38、s2、根据收集的数据，进行深度学习与智能分析，判断当前排采效率、设备运行状态以及运行安全是否存在异常情况；

39、s3、根据分析结果，远程监控生成相应的优化排采方案和故障处理建议；

40、s4、收集并分析排采过程中的新数据，不断优化排采策略，实现动态、精准、高效的煤层气排采管理。

41、本发明的有益效果：

42、本方案集成智能排采控制、精确注水管理、实时安防监控、高效巡检流程以及可靠能源供给于一体的煤层气智能排采巡检系统，通过高精度传感设备实时采集关键生产参数，运用先进的数据分析算法，实现排采工艺的动态优化；通过智能注水模块精细控制注水过程，确保煤层气井地层压力管理科学化，同时对多口井进行洗井作业，避免筒内煤粉及杂质过多；

43、同时，采用现代通信技术构建智能安防系统，提高安全防范能力和应急响应速度；开发移动巡检终端，规范巡检行为，减少人为误差，实时上传巡检数据和现场状况；设计可靠的智能供电方案，确保整个智能排采巡检系统能够在复杂环境下长期稳定运行，从而全面提升煤层气田排采的生产效率、安全水平和管理水平。

技术特征：

1.一种煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，包括：工况生成单元、智能分析单元、远程监控单元和自动调配单元；

2.根据权利要求1所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述工况生成单元包括数据采集模块和信息创建模块；

3.根据权利要求2所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述信息创建模块包括排采单元、注水单元、安防单元、巡井单元、智能供电；

4.根据权利要求3所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述排采单元包括本地闭环控制模块，用于对单井进行动态分析以及实时反馈和自动校正；

5.根据权利要求4所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述巡井单元包括移动式巡检终端和云管理平台；

6.根据权利要求1所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述智能分析单元包括数据传输模块、数据处理模块和数据生成模块；

7.根据权利要求1所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述远程监控单元包括异常报警模块和数据监测模块；

8.根据权利要求7所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述异常报警模块和数据监测模块共同包括数据趋势处理模块和数据趋势展示模块；

9.根据权利要求1所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，所述自动调配单元包括指令收发模块，用于接收远程监控单元发出的指令，多维度调节单井设备运行状态。

10.一种控制方法，包括权利要求1-9任一项所述的煤层气智能排采巡检系统，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本申请实施例提供一种煤层气智能排采巡检系统及控制方法涉及煤层气排采技术领域。根据本申请的煤层气智能排采巡检系统及控制方法，包括工况生成单元、智能分析单元、远程监控单元和自动调配单元；所述工况生成单元用于通过布置在煤层气井现场的各种传感器实时获取煤层气各种数据参数，建立多类型监测场景；所述智能分析单元用于利用人工智能算法对采集的数据进行深度学习与模式识别，预测排采状态及潜在问题。本方案集成智能排采控制、精确注水管理、实时安防监控、高效巡检流程以及可靠能源供给于一体的煤层气智能排采巡检系统，通过高精度传感设备实时采集关键生产参数，运用先进的数据分析算法，实现排采工艺的动态优化。技术研发人员：王东升,王伟,林玉龙,邓锴,田波,李国轩受保护的技术使用者：宁夏煤层气技术开发有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29