CN100425797C - 井口安全阀控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井口安全阀控制装置，包括高压泵、地面安全阀控制回路、井下安全阀控制回路、高低压控制回路、紧急关井控制回路。地面安全阀控制回路包括截止阀、单向阀、压力表、蓄能器，截止阀为高压针型阀，高压泵为气动增压泵，在单向阀与压力表间另设一高压针型阀。气动增压泵与井下安全阀之间还设置有井下安全阀控制回路，该回路包括高压针型阀、单向阀、压力表、蓄能器，在该回路的单向阀与压力表之间另设一条分支，分支另一端连接到地面安全阀控制回路中单向阀与压力表间，该分支上设置有两个单向阀，两个单向阀间连有一高压针型阀。该井口安全阀控制***既不会产生电火花，又带有高、低压限压保护，而且能实现远程控制，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种从深井中开采石油或天然气的设备，尤其是一种石油或天然气的井口安全阀控制装置。
背景技术
目前，我国国内西北地区绝大部分油气井的安全阀的开启压力在15000psi(100MPa)左右，而已有装置采用的传统液压器件，最高工作压力只能达到5000psi(35MPa)，无法满足使用要求。由于使用现场为天然气浓度极高的易燃易爆场合，要求防爆等级达到EXD II BT4以上，而已有装置中采用电动液压泵和电磁阀，工作时会使***发热升温并容易产生电火花，存在严重的安全隐患，且现有技术只能对地面安全阀进行控制，而无法对井下安全阀进行控制。油气井生产时需要长时间维持开井状态，这样对井口安全阀控制装置的稳压性要求很高，而已有装置中的控制阀为滑阀结构，泄漏量太大，在无人值班时无法维持油气井正常生产。当采油气管线中压力波动超出设定范围时，控制***应立即关闭井口安全阀，防止事故发生。而已有装置中无法实现该功能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的缺点，提供一种安全可靠，既不会产生电火花，又带有高、低压限压保护，而且能实现远程控制的井口安全阀控制装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种井口安全阀控制装置，包括高压泵、地面安全阀控制回路，所述地面安全阀控制回路包括截止阀、单向阀、压力表、蓄能器，四者依次相连，且在单向阀与压力表之间设置溢流阀，截止阀另一端连接高压泵，蓄能器另一端连接地面安全阀，所述截止阀为高压针型阀，高压泵为气动增压泵，且与管线气源相连接，在所述地面安全阀控制回路中单向阀与压力表之间另设一高压针型阀，所述气动增压泵与井下安全阀之间还设置有井下安全阀控制回路，该回路包括高压针型阀、单向阀、压力表、蓄能器，四者依次相连，且在该回路的单向阀与压力表之间另设一条分支，所述分支另一端连接到地面安全阀控制回路中单向阀与压力表之间，该分支上设置有两个单向阀，在所述两个单向阀之间连有一高压针型阀。所述地面安全阀控制回路进一步设有一高低压控制回路，包括两个气控阀，分别连接在地面安全阀控制回路中单向阀与压力表之间，还包括一高压先导关断阀和一低压先导关断阀，两者一端与两个气控阀分别相连接，在气动增压泵与管线气源之间设置有一减压阀和压力表，管线气源经减压后作为驱动气源连接至气动增压泵，另有一气源支路作为控制气源先与高、低压先导关断阀分别相连，再分别连接至两个气控阀，管线气源与高、低压先导关断阀连接，所述管线气源上设有压力表。本发明所述井口安全阀控制装置还包括由气控阀和三通阀连接组成的紧急关井回路。
本发明所述地面安全阀控制回路与井下安全阀控制回路之间分支上的两个单向阀之间连有所述气控阀，所述三通阀一端与控制气源相连，另一端与所述气控阀相连。
本发明的井口安全阀控制装置与现有技术相比有如下的积极效果：
1)采用气动泵和先导关断阀，整个控制***中不引入电源，无电火花产生，不存在任何的安全隐患；同时气动增压泵的输出液压可任意调节，它随着驱动气压的改变而改变，当气动增压泵的输出压力达到设定值时气动泵自动停止工作，***不需要溢流，油温就不会升高，绝对安全可靠；而且能满足部分地区油气井中安全阀较高的开启压力需要。
2)高压针型阀和气控阀都是零泄漏的截止阀，采用金属锥面密封，能在高压下长时间维持零泄漏，使***长时间的稳定工作。
3)采用高低压控制回路，对因人工误操作、管线爆裂、堵塞、结蜡、结冰等引起的管线压力超出设定压力范围的情况进行控制，既可保护井口设备及管线安全，保护油气资源、防止污染，又可保证井口在一定的压力范围内正常工作，稳定生产。
4)设置远程紧急关井回路，当井口设备生产时发生异常时，工作人员可在远离现场的值班室直接发出指令，自动关闭整个井口设备。
附图说明
图1为本发明井口安全阀控制装置原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
请参见图1，一种井口安全阀控制装置，包括高压泵11、手动泵12、13、地面安全阀控制回路，所述地面安全阀控制回路包括截止阀22、单向阀32、压力表62、蓄能器82，四者依次相连，且在单向阀32与压力表62之间设置溢流阀51，截止阀22一端连接高压泵11，蓄能器82一端连接地面安全阀，所述截止阀22为高压针型阀，高压泵11为气动增压泵，且与管线气源相连接，在所述地面安全阀控制回路中单向阀32与压力表62之间另设一高压针型阀24，所述气动增压泵与井下安全阀之间还设置有井下安全阀控制回路，该回路包括高压针型阀21、单向阀31、压力表61、蓄能器81，四者依次相连，且在该回路的单向阀31与压力表61之间另设一条分支，所述分支另一端连接到地面安全阀控制回路中单向阀32与压力表62之间，该分支上设置有两个单向阀33、34，在所述两个单向阀33、34之间连有一高压针型阀23。
在气动增压泵与管线气源之间设置有一减压阀和压力表，管线气源经减压后作为驱动气源连接至气动增压泵，另有一气源支路作为控制气源。
所述地面安全阀控制回路进一步设有一高低压控制回路，包括两个气控阀42、43，分别连接在地面安全阀控制回路中单向阀32与压力表62之间，还包括一高压先导关断阀71和一低压先导关断阀72，高压先导关断阀71一端与管线气源相连，另一端与气控阀42和控制气源相连相连，低压先导关断阀72一端管线气源相连，另一端与气控阀43和控制气源相连相连，所述管线气源上设有压力表63。
所述井口安全阀控制装置还包括紧急关井回路，所述紧急关井回路包括气控阀41与三通阀91，所述地面安全阀控制回路与井下安全阀控制回路之间分支上的两个单向阀33、34之间的管线与所述气控阀41相连，所述三通阀91一端与控制气源相连，另一端与所述气控阀41相连。
当打开高压针型阀24时，地面安全阀控制回路卸压，地面安全阀关闭，单向阀34将井下安全阀控制回路隔离开，井下安全阀不会关闭。
当打开高压针型阀23时，井下安全阀控制回路和地面安全阀控制回路将同时卸压，井下安全阀和地面安全阀完全关闭。
当管线压力过大时，先导关断阀71换向接通，于是控制气源送至气控阀42，这样气控阀42将会打开，地面安全阀控制回路卸压，地面安全阀关闭。
当管线压力过小时，先导关断阀72换向接通，于是控制气源送至气控阀43，这样气控阀43将会打开，地面安全阀控制回路卸压，地面安全阀关闭。
当需要远程紧急关井时，操作室可以直接控制，操作三通阀91，控制气源送至气控阀41，气控阀41打开，井下和地面安全阀控制回路卸压，于是井下安全阀和地面安全阀完全关闭。
因作为截止阀的高压关断阀21和22装在井下和地面安全阀控制回路中作为卸荷阀的高压针型阀23、24和气控阀41、42、43之前，即使由于误操作，忘记关闭高压关断阀21、22，也不会影响关井功能。
Claims (2)
1. 一种井口安全阀控制装置，包括高压泵、地面安全阀控制回路，所述地面安全阀控制回路包括截止阀、单向阀、压力表、蓄能器，四者依次相连，且在单向阀与压力表之间设置溢流阀，截止阀另一端连接高压泵，蓄能器另一端连接地面安全阀，其特征是：所述截止阀为高压针型阀，高压泵为气动增压泵，且与管线气源相连接，在所述地面安全阀控制回路中单向阀与压力表之间另设一高压针型阀，所述气动增压泵与井下安全阀之间还设置有井下安全阀控制回路，该回路包括高压针型阀、单向阀、压力表、蓄能器，四者依次相连，且在该回路的单向阀与压力表之间另设一条分支，所述分支另一端连接到地面安全阀控制回路中单向阀与压力表之间，该分支上设置有两个单向阀，在所述两个单向阀之间连有一高压针型阀；所述地面安全阀控制回路还设有一高低压控制回路，包括两个气控阀，分别连接在地面安全阀控制回路中单向阀与压力表之间，还包括一高压先导关断阀和一低压先导关断阀，两者一端与两个气控阀分别相连接，在气动增压泵与管线气源之间设置有一减压阀和压力表，管线气源经减压后作为驱动气源连接至气动增压泵，另有一气源支路作为控制气源先与高、低压先导关断阀分别相连，再分别连接至两个气控阀，管线气源与高、低压先导关断阀连接，所述管线气源上设有压力表；所述井口安全阀控制装置还包括由气控阀和三通阀连接组成的紧急关井回路。
2. 如权利要求1所述的井口安全阀控制装置，其特征是：所述地面安全阀控制回路与井下安全阀控制回路之间分支上两个单向阀之间的管线连有所述气控阀，所述三通阀一端与控制气源相连，另一端与所述气控阀相连。
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