徐 浩，于红业，杜 业

（渤海石油装备（天津）新世纪机械制造有限公司，天津 300280）

0 引言

煤层气是地下煤层伴生天然状态的气体，主要以吸附状态储集于煤层中，主要成分为甲烷，地面开采煤层气中甲烷体积含量一般占95%左右。煤层气是近20 年来崛起的优质洁净新能源，开发利用程度日益加深。在煤层气井排采阶段,通常采用控液排气法，用三抽设备或用螺杆泵（或其他泵）抽水控液，所用设备存在以下不足：存在设备不配套、抽空、检泵周期短等问题；井下产出煤粉颗粒及压裂支撑剂石英砂,容易产生煤卡、阀堵塞等现象；有杆泵举升工艺，存在着不平衡、杆偏磨等现象，尤其是对斜井、丛式井等适应性比较差。为解决上述问题，提出一种新型煤层气排采系统，不用三抽设备或用螺杆泵（或其他泵）抽水控液，采用PLC 加变频器控制电机驱动地面泵方式，通过井下特制采集器采气，地面水气分离器分离排水，实现对煤层气的排采。

1 系统原理

系统由传感器、PLC、液晶控制屏、变频器、电机、地面泵、水气分离器等组成，如图1 所示。通过压力传感器采集信号，PLC加变频器控制电机转速，实现对泵的排量控制，具有手动、自动两种控制方式。可实现自动检测压力升降速，自动排水，保护、报警等功能。

2 控制系统组成

2.1 PLC 选型与编程

PLC 使用西门子SIMATIC 控制器系列的最新产品SIMAT原IC S7-1200。SIMATIC S7-1200 紧凑型控制器是一款节省空间的模块化控制器，适合要求简单或高级逻辑、HMI 和网络功能的小型自动化系统。SIMATIC S7-1200 控制器和 SIMATIC HMI 基本型面板二者均可使用SIMATIC STEP 7 Basic 工程软件进行编程。……