[實用新型]防噴器液缸增壓裝置

有效

• 申請號: 200720079853.4
• 申請日: 2007-06-08
• 公開（公告）號: CN201043451Y
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 黃勇;王曉菊;李軍剛;鄒光貴
• 申請（專利權）人: 廣漢川油井控裝備有限公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06;F15B20/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳彥峰

技術領域

本實用新型屬于石油鉆采設備中的防護裝置，特別涉及一種油氣田防噴器的液缸增壓裝置。

背景技術

在石油勘探的鉆井現場出現緊急和危及人身、設備的安全，又不能及時處理的情況下，會使用一種叫剪切閘板防噴器的設備把鉆桿剪斷的方法，以切斷井內的流體通道。

防噴器液缸是在液壓的作用下活塞運動產生推力，帶動閘板來實現防噴器的開關動作。液缸推力的大小，在液壓控制系統壓力不變的條件下，取決于液缸活塞面積的大小。在保證防噴器正常開關符合使用的條件下，設計者是考慮到了不能將液缸面積設計制造得太大，將會加大防噴器的體積，從而增加制造成本、加工難度和造成資源的浪費。

按照美國石油學會API?16A的要求，目前所使用的防噴器的液缸，在工廠出廠前，都已經作過31.5MPa的壓力檢驗(額定工作壓力的1.5倍試壓檢驗)。也就是說目前使用的防噴器的液缸都能承受31.5MPa的液壓力。

當前所使用的液壓控制系統的額定壓力為21MPa，常規液缸推動壓力一般采用8.5～10.5MPa。為應付突發情況只要打開旁通閥，就可以獲得比正常操作壓力多一倍即21MPa的控制油壓。因此，美國石油學會(API)在其16A的標準中，就推薦所設計的防噴器安裝剪切閘板，在常規設計液缸面積足夠的情況下，滿足系統壓力低于21MPa能剪斷直徑為5英寸、名義重量為19.5磅/米的G級及S-135級鉆桿。

但隨著石油勘探不斷深入發展，油、氣井就越鉆越深，G級及S-135級鉆桿的強度達不到鉆探深井和超深井的要求，因而出現了更高強度的S-145～S-155的鉆桿(沖擊值在100焦耳以上)，采用這樣高強度的鉆桿進行鉆探。原來設計的大液缸活塞面積(13.5～14``的液缸)在21MPa的壓力下所產生的壓力是無法剪斷大于100焦耳以上的高強度鉆桿的。因而在鉆井過程中將帶來安全隱患。

在這種情況下，防噴器的生產廠家，試圖用改變原來設計防噴器液缸的面積，來增加液缸推力。但是，再增大液缸面積帶來的是，防噴器體積增大和制造成本、加工難度的加大。另一種解決方法，就是在原液缸外再增加一個輔助液缸來增加防噴器剪切閘板的剪切能力。這兩種方法是可行的，但是受到許多制約，如增加輔助液缸的同時，防噴器的長度也會大大增加。而且這種輔助液缸工廠直接在出廠設備上增加還行，但針對現在已經投入鉆探現場使用的防噴器來講就非常困難，要達到剪斷高強度鉆桿的能力，就必須對現有使用的防噴器進行改造。防噴器改造帶來的將會是增加改造成本，時間久，操作不便和增加體積的弊病。而現有的防噴器再拿去進行改造也非常困難，在現實生產實際中是不可能辦到的。

在國外，通常采用“加大液缸直徑和在主液缸后增設助推液缸”這兩種方法予以解決。但是這兩種方法需要投入較大的外匯資金，制造加工難度大、生產工藝復雜。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決現有技術存在的不能剪斷高強度鉆桿或是為剪斷高強度鉆桿而增大設備體積、耗費資金、增加成本的問題，針對生產現場使用的防噴器，提供一種防噴器液缸增壓裝置，按照原來的方法安裝剪切閘板，在液壓控制系統的額定壓力21MPa的壓力值范圍內，不改變防噴器液缸面積，對現有的防噴器及液壓系統不做改動，以實現瞬間增加防噴器液缸的推力，達到剪斷高強度鉆桿，消除安全隱患的目的。

本實用新型的目的通過下述技術方案來實現：

防噴器液缸增壓裝置，包括一個受系統壓力控制的壓控閥組，一個由該壓控閥組控制大活塞腔與系統壓力油之間的油路通斷的增壓缸。

所述壓控閥組包括先導控制閥和增壓控制閥，先導控制閥的工作油口與增壓控制閥的控制油口連通。

所述增壓裝置還包括順序閥，順序閥的出油口與增壓缸的出油口、增壓剪切壓力表連通；順序閥的進油口連通有正常關閉壓力表，且與增壓控制閥的一個工作油口連通。

所述順序閥的進油口與油箱之間連通有第一壓力閥。

所述順序閥的出油口與油箱之間連通有第二壓力閥。

本實用新型采用壓控的先導控制閥對系統壓力進行探測，在系統壓力大于先導控制閥的調設壓力時，先導控制閥開啟，打開增壓控制閥的控制油口與系統壓力油之間的油路，從而使增壓控制閥內的進出油口通斷切換，使系統壓力油進入增壓缸的大活塞腔，使增壓缸輸出增大的壓力，由于增壓缸出油口與防噴器液缸的進油口連通(防噴器進油口原來已經與系統壓力油連通)，使剪切閘板在短時間內獲得更強的剪切力，以剪斷高強度的鉆桿。正常情況下，先導控制閥關閉，系統壓力油通過增壓控制閥直接進入防噴器液缸，不影響正常使用。