專利名稱：井口安全閥控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從深井中開采石油或天然氣的設(shè)備，尤其是一種石油或天然氣的井口安全閥控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國國內(nèi)西北地區(qū)絕大部分油氣井的安全閥的開啟壓力在15000psi(100MPa)左右，而已有系統(tǒng)采用的傳統(tǒng)液壓器件，最高工作壓力只能達(dá)到5000psi(35MPa)，無法滿足使用要求。由于使用現(xiàn)場為天然氣濃度極高的易燃易爆場合，要求防爆等級達(dá)到EXD IIBT4以上，而已有系統(tǒng)中采用電動液壓泵和電磁閥，工作時會使系統(tǒng)發(fā)熱升溫并容易產(chǎn)生電火花，存在嚴(yán)重的安全隱患，且現(xiàn)有技術(shù)只能對地面安全閥進行控制，而無法對井下安全閥進行控制。油氣井生產(chǎn)時需要長時間維持開井狀態(tài)，這樣對井口安全閥控制系統(tǒng)的穩(wěn)壓性要求很高，而已有系統(tǒng)中的控制閥為滑閥結(jié)構(gòu)，泄漏量太大，在無人值班時無法維持油氣井正常生產(chǎn)。當(dāng)采油氣管線中壓力波動超出設(shè)定范圍時，控制系統(tǒng)應(yīng)立即關(guān)閉井口安全閥，防止事故發(fā)生。而已有系統(tǒng)中無法實現(xiàn)該功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的缺點，提供一種安全可靠，既不會產(chǎn)生電火花，又帶有高、低壓限壓保護，而且能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的井口安全閥控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種井口安全閥控制系統(tǒng)，包括高壓泵、地面安全閥控制回路，所述地面安全閥控制回路包括截止閥、單向閥、壓力表、蓄能器，四者依次相連，且在單向閥與壓力表之間設(shè)置溢流閥，截止閥一端連接高壓泵，蓄能器一端連接地面安全閥，所述截止閥為高壓針型閥，高壓泵為氣動增壓泵，且與管線氣源相連接，在所述地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間另設(shè)一高壓針型閥，所述氣動增壓泵與井下安全閥之間還設(shè)置有井下安全閥控制回路，該回路包括高壓針型閥、單向閥、壓力表、蓄能器，四者依次相連，且在該回路的單向閥與壓力表之間另設(shè)一條分支，所述分支另一端連接到地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間，該分支上設(shè)置有兩個單向閥，在所述兩個單向閥之間連有一高壓針型閥。
本發(fā)明所述地面安全閥控制回路進一步設(shè)有一高低壓控制回路，包括兩個氣控閥，分別連接在地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間，還包括一高壓先導(dǎo)關(guān)斷閥和一低壓先導(dǎo)關(guān)斷閥，兩者一端與兩個氣控閥分別相連接，在氣動增壓泵與管線氣源之間設(shè)置有一減壓閥和壓力表，管線氣源經(jīng)減壓后作為驅(qū)動氣源連接至氣動增壓泵，另有一氣源支路作為控制氣源先與高、低先導(dǎo)控制閥分別相連，再分別連接至兩個氣控閥，管線氣源與高、低先導(dǎo)控制閥連接，所述管線氣源上設(shè)有壓力表。
本發(fā)明所述井口安全閥控制系統(tǒng)還包括緊急關(guān)井回路，所述緊急關(guān)井回路包括氣控閥與三通閥，所述地面安全閥控制回路與井下安全閥控制回路之間分支上的兩個單向閥之間連有所述氣控閥，所述三通閥一端與控制氣源相連，另一端與所述氣控閥相連。
本發(fā)明的井口安全閥控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的積極效果1)采用氣動泵和先導(dǎo)關(guān)斷閥，整個控制系統(tǒng)中不引入電源，無電火花產(chǎn)生，不存在任何的安全隱患；同時氣動增壓泵的輸出液壓可任意調(diào)節(jié)，它隨著驅(qū)動氣壓的改變而改變，當(dāng)氣動增壓泵的輸出壓力達(dá)到設(shè)定值時氣動泵自動停止工作，系統(tǒng)不需要溢流，油溫就不會升高，絕對安全可靠；而且能滿足部分地區(qū)油氣井中安全閥較高的開啟壓力需要。
2)高壓針型閥和氣控閥都是零泄漏的截止閥，采用金屬錐面密封，能在高壓下長時間維持零泄漏，使系統(tǒng)長時間的穩(wěn)定工作。
3)采用高低壓控制回路，對因人工誤操作、管線爆裂、堵塞、結(jié)蠟、結(jié)冰等引起的管線壓力超出設(shè)定壓力范圍的情況進行控制，既可保護井口設(shè)備及管線安全，保護油氣資源、防止污染，又可保證井口在一定的壓力范圍內(nèi)正常工作，穩(wěn)定生產(chǎn)。
4)設(shè)置遠(yuǎn)程緊急關(guān)井回路，當(dāng)井口設(shè)備生產(chǎn)時發(fā)生異常時，工作人員可在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的值班室直接發(fā)出指令，自動關(guān)閉整個井口設(shè)備。


圖1為本發(fā)明井口安全閥控制系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
請參見圖1，一種井口安全閥控制系統(tǒng)，包括高壓泵11、手動泵12、13、地面安全閥控制回路，所述地面安全閥控制回路包括截止閥22、單向閥32、壓力表62、蓄能器82，四者依次相連，且在單向閥32與壓力表62之間設(shè)置溢流閥51，截止閥22一端連接高壓泵11，蓄能器82一端連接地面安全閥，所述截止閥22為高壓針型閥，高壓泵11為氣動增壓泵，且與管線氣源相連接，在所述地面安全閥控制回路中單向閥32與壓力表62之間另設(shè)一高壓針型閥24，所述氣動增壓泵與井下安全閥之間還設(shè)置有井下安全閥控制回路，該回路包括高壓針型閥21、單向閥31、壓力表61、蓄能器81，四者依次相連，且在該回路的單向閥31與壓力表61之間另設(shè)一條分支，所述分支另一端連接到地面安全閥控制回路中單向閥32與壓力表62之間，該分支上設(shè)置有兩個單向閥33、34，在所述兩個單向閥33、34之間連有一高壓針型閥23。
在氣動增壓泵與管線氣源之間設(shè)置有一減壓閥和壓力表，管線氣源經(jīng)減壓后作為驅(qū)動氣源連接至氣動增壓泵，另有一氣源支路作為控制氣源。
所述地面安全閥控制回路進一步設(shè)有一高低壓控制回路，包括兩個氣控閥42、43，分別連接在地面安全閥控制回路中單向閥32與壓力表62之間，還包括一高壓先導(dǎo)關(guān)斷閥71和一低壓先導(dǎo)關(guān)斷閥72，高壓先導(dǎo)關(guān)斷閥71一端與管線氣源相連，另一端與氣控閥42和控制氣源相連相連，低壓先導(dǎo)關(guān)斷閥72一端管線氣源相連，另一端與氣控閥43和控制氣源相連相連，所述管線氣源上設(shè)有壓力表63。
所述井口安全閥控制系統(tǒng)還包括緊急關(guān)井回路，所述緊急關(guān)井回路包括氣控閥41與三通閥91，所述地面安全閥控制回路與井下安全閥控制回路之間分支上的兩個單向閥33、34之間的管線與所述氣控閥41相連，所述三通閥91一端與控制氣源相連，另一端與所述氣控閥41相連。
當(dāng)打開高壓針型閥24時，地面安全閥控制回路卸壓，地面安全閥關(guān)閉，單向閥34將井下安全閥控制回路隔離開，井下安全閥不會關(guān)閉。
當(dāng)打開高壓針型閥23時，井下安全閥控制回路和地面安全閥控制回路將同時卸壓，井下安全閥和地面安全閥完全關(guān)閉。
當(dāng)管線壓力過大時，先導(dǎo)關(guān)斷閥71換向接通，于是控制氣源送至氣控閥42，這樣氣控閥42將會打開，地面安全閥控制回路卸壓，地面安全閥關(guān)閉。
當(dāng)管線壓力過小時，先導(dǎo)關(guān)斷閥72換向接通，于是控制氣源送至氣控閥43，這樣氣控閥43將會打開，地面安全閥控制回路卸壓，地面安全閥關(guān)閉。
當(dāng)需要遠(yuǎn)程緊急關(guān)井時，操作室可以直接控制，操作三通閥91，控制氣源送至氣控閥41，氣控閥41打開，井下和地面安全閥控制回路卸壓，于是井下安全閥和地面安全閥完全關(guān)閉。
因作為截止閥的高壓關(guān)斷閥21和22裝在井下和地面安全閥控制回路中作為卸荷閥的高壓針型閥23、24和氣控閥41、42、43之前，即使由于誤操作，忘記關(guān)閉高壓關(guān)斷閥21、22，也不會影響關(guān)井功能。
權(quán)利要求
1.一種井口安全閥控制系統(tǒng)，包括高壓泵、地面安全閥控制回路，所述地面安全閥控制回路包括截止閥、單向閥、壓力表、蓄能器，四者依次相連，且在單向閥與壓力表之間設(shè)置溢流閥，截止閥一端連接高壓泵，蓄能器一端連接地面安全閥，其特征是所述截止閥為高壓針型閥，高壓泵為氣動增壓泵，且與管線氣源相連接，在所述地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間另設(shè)一高壓針型閥，所述氣動增壓泵與井下安全閥之間還設(shè)置有井下安全閥控制回路，該回路包括高壓針型閥、單向閥、壓力表、蓄能器，四者依次相連，且在該回路的單向閥與壓力表之間另設(shè)一條分支，所述分支另一端連接到地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間，該分支上設(shè)置有兩個單向閥，在所述兩個單向閥之間連有一高壓針型閥。
2.如權(quán)利要求1所述的井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征是所述地面安全閥控制回路還設(shè)有一高低壓控制回路，包括兩個氣控閥，分別連接在地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間，還包括一高壓先導(dǎo)關(guān)斷閥和一低壓先導(dǎo)關(guān)斷閥，兩者一端與兩個氣控閥分別相連接，在氣動增壓泵與管線氣源之間設(shè)置有一減壓閥和壓力表，管線氣源經(jīng)減壓后作為驅(qū)動氣源連接至氣動增壓泵，另有一氣源支路作為控制氣源先與高、低先導(dǎo)控制閥分別相連，再分別連接至兩個氣控閥，管線氣源與高、低先導(dǎo)控制閥連接，所述管線氣源上設(shè)有壓力表。
3.如權(quán)利要求2所述的井口安全閥控制系統(tǒng)，其特征是所述井口安全閥控制系統(tǒng)還包括緊急關(guān)井回路，所述緊急關(guān)井回路包括氣控閥與三通閥，所述地面安全閥控制回路與井下安全閥控制回路之間分支上兩個單向閥之間的管線連有所述氣控閥，所述三通閥一端與控制氣源相連，另一端與所述氣控閥相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種井口安全閥控制系統(tǒng)，包括氣動增壓泵、地面安全閥控制回路，所述地面安全閥控制回路包括高壓針型閥、單向閥、壓力表、蓄能器，依次相連，且在單向閥與壓力表間設(shè)置溢流閥，高壓針型閥一端連氣動增壓泵，蓄能器一端連地面安全閥，且與管線氣源相連，在地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間另設(shè)一高壓針型閥，氣動增壓泵與井下安全閥之間設(shè)有井下安全閥控制回路，該回路包括高壓針型閥、單向閥、壓力表、蓄能器，依次相連，在該回路的單向閥與壓力表之間另設(shè)一條分支，該分支另一端連接到地面安全閥控制回路中單向閥與壓力表之間，該分支上設(shè)置有兩個單向閥，在所述兩單向閥間連有高壓針型閥。該發(fā)明安全可靠。
文檔編號E21B34/00GK1908365SQ20051008917
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月5日
發(fā)明者何建輝 申請人:何建輝