CN102226383A - 防喷器电液动控制*** - Google Patents

防喷器电液动控制*** Download PDF

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张建军
王维忠
张子胜
戴相富
吴彦锋
李张英
董生政
韩洪波
于孔学
赵亚玲
郑晓刚
王国书
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Abstract

本发明公开了一种防喷器控制***，包括先导控制回路、液压控制回路和执行机构，先导控制回路包括电源、开关Ⅰ、开关Ⅱ、PLC可编程控制器、卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀；液压控制回路通过液压管道依次连通液压油箱、液压油泵、出油过滤器、多路换向阀、回油过滤器和液压油箱；执行机构包括卡瓦、半封和剪切，卡瓦、半封和剪切通过液压管道分别与卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀连通。所述多路阀换向阀由卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀组成，结构简单、紧凑。本发明通过PLC可编程控制器和开关对紧急防喷器进行控制，避免了手动控制的误操作，操作方便，动作灵敏，控制精确。

Description

防喷器电液动控制***
技术领域
本发明涉及石油、天然气钻井或修井过程防止井喷失控的防喷器，特别是一种防喷器电液动控制***。
背景技术
在石油或煤层气钻井或修井作业中，为防止井涌和井喷现在发生，需要在井口安装防喷器。目前，防喷器的控制采用的方法是通过手动依次顺序开关，即手动操作液压多路换向阀或气动控制阀依次顺序开关。
在实际操作过程中，由于采用手动依次直接开关，以及采用液压多路换向阀或气动控制阀依次顺序开关响应时间长且存在误操作，不适宜在紧急情况下使用，因而亟待开发一套响应时间短、能够精确操作的紧急防喷器控制***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防喷器电液动控制***，可以在较短时间内精确控制紧急防喷器动作。
为实现上述目的，防喷器电液动控制***，包括先导控制回路、液压控制回路和执行机构，先导控制回路通过通电导线和控制信号线与液压控制回路连接，液压控制回路通过液压管道与执行机构连接。
所述先导控制回路包括电源、开关Ⅰ、开关Ⅱ、PLC可编程控制器、卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀；电源一端通过通电导线与PLC可编程控制器连接，另一端通过通电导线与开关Ⅰ连接，开关Ⅰ另一端通过通电导线分别与开关Ⅱ、PLC可编程控制器、卡瓦电磁换向阀和半封电磁换向阀连接，开关Ⅱ另一端通过通电导线与剪切电磁换向阀连接；卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀分别通过控制信号线与PLC可编程控制器连接。
所述液压控制回路通过液压管道依次连通液压油箱、液压油泵、出油过滤器、多路换向阀、回油过滤器和液压油箱；多路换向阀由卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀组成；液压油箱与高压油泵之间的管道上设置有截止阀，出油过滤器与多路换向阀之间的管道上设置有单向阀。
所述执行机构包括卡瓦、半封和剪切，卡瓦通过液压管道与卡瓦电磁换向阀连通，半封通过液压管道与半封电磁换向阀连通，剪切通过液压管道与剪切电磁换向阀连通。
本发明的有益效果是：本发明通过PLC可编程控制器和开关对紧急防喷器进行控制，避免了手动控制的误操作，操作方便，动作灵敏，控制精确。
本发明多路换向阀由卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀组成，结构简单、紧凑。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的先导控制回路结构示意图；
图3是本发明的液压控制回路结构示意图；
图4是本发明的执行机构示意图。
具体实施方式
如图1所示，防喷器电液动控制***包括：先导控制回路1、液压控制回路2和执行机构3。先导控制回路1通过通电导线和控制信号线与液压控制回路2连接，液压控制回路2通过液压管道与执行机构3相连通。
如图2所示，先导控制回路1主要由PLC可编程控制器11、电源12、开关Ⅰ13、开关Ⅱ14、卡瓦电磁换向阀241、半封电磁换向阀242和剪切电磁换向阀243组成。电源12可采用24V直流电或220V交流电，电源12一端通过通电导线与PLC可编程控制器11连接，另一端通过通电导线与开关Ⅰ13连接，开关Ⅰ13另一端通过通电导线分别与开关Ⅱ14、PLC可编程控制器11、卡瓦电磁换向阀241和半封电磁换向阀242连接，开关Ⅱ14另一端通过通电导线与剪切电磁换向阀243连接。卡瓦电磁换向阀241、半封电磁换向阀242和剪切电磁换向阀243分别通过控制信号线与PLC可编程控制器11连接。
如图3所示，液压控制回路2通过液压管道依次连通液压油箱21、截止阀26、液压油泵22、出油过滤器23、单向阀27、多路换向阀24、回油过滤器25和液压油箱21。其中多路换向阀24是由卡瓦电磁换向阀241、半封电磁换向阀242和剪切电磁换向阀243组成。
如图4所示，执行机构3主要由卡瓦31、半封32和剪切33组成。并通过液压管道分别与卡瓦电磁换向阀241、半封电磁换向阀242和剪切电磁换向阀243相连通。
带压作业钻井或修井作业时高压油泵22为***提供高压油流，卡瓦电磁换向阀241、半封电磁换向阀242和剪切电磁换向阀243均处于中位，高压油流通过多路换向阀24中位直接回油箱21。
带压作业钻井或修井作业时，如出现井涌或井喷紧急情况时，只需同时接通开关Ⅰ13、开关Ⅱ14，此时，PLC可编程控制器11通电并立即发出第一次控制信号使卡瓦电磁换向阀241通电工作，高压油液经卡瓦电磁换向阀241流向卡瓦31，卡瓦31动作；延时一时间段后，PLC可编程控制器11发出第二次控制信号使半封电磁换向阀242通电工作，高压油液经半封电磁换向阀242流向半封32，半封32动作；再延时一时间段后，PLC可编程控制器11发出第三次控制信号使剪切电磁换向阀243通电工作，高压油液经剪切电磁换向阀243流向剪切33，剪切33动作，即实现完全封井。
本发明经两次延时实现了卡瓦电磁换向阀241、半封电磁换向阀242和剪切电磁换向阀243的顺序接通，操作方便，动作灵敏，控制精确。本发明适用于由任意个卡瓦、半封和剪切组成的防喷器组的场合。

Claims (5)

1.防喷器电液动控制***，其特征在于：包括先导控制回路、液压控制回路和执行机构，先导控制回路通过通电导线和控制信号线与液压控制回路连接，液压控制回路通过液压管道与执行机构连接。
2.根据权利要求1所述的防喷器电液动控制***，其特征在于：所述先导控制回路包括电源、开关Ⅰ、开关Ⅱ、PLC可编程控制器、卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀；
所述电源一端通过通电导线与PLC可编程控制器连接，另一端通过通电导线与开关Ⅰ连接，开关Ⅰ另一端通过通电导线分别与开关Ⅱ、PLC可编程控制器、卡瓦电磁换向阀和半封电磁换向阀连接，开关Ⅱ另一端通过通电导线与剪切电磁换向阀连接；
所述卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀分别通过控制信号线与PLC可编程控制器连接。
3.根据权利要求1所述的防喷器电液动控制***，其特征在于：所述液压控制回路通过液压管道依次连通液压油箱、液压油泵、出油过滤器、多路换向阀、回油过滤器和液压油箱；
所述多路换向阀由卡瓦电磁换向阀、半封电磁换向阀和剪切电磁换向阀组成。
4.根据权利要求3所述的防喷器电液动控制***，其特征在于：所述液压油箱与高压油泵之间的管道上设置有截止阀，出油过滤器与多路换向阀之间的管道上设置有单向阀。
5.根据权利要求1所述的防喷器电液动控制***，其特征在于：所述执行机构包括卡瓦、半封和剪切，卡瓦通过液压管道与卡瓦电磁换向阀连通，半封通过液压管道与半封电磁换向阀连通，剪切通过液压管道与剪切电磁换向阀连通。
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