[發明專利]氣井遠程高壓開關井裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201210489106.3
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103291241A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 陳勇;張明祿;張書平;陳德見;于志剛;程小莉;肖述琴;楊旭東;衛亞明;李耀德
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B34/00
• 分類號: E21B34/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 劉映東

技術領域

本發明涉及天然氣開采技術領域，特別涉及一種氣井遠程高壓開關井裝置及控制方法。

背景技術

有些氣田，如蘇里格氣田面積廣，井數眾多，井位分散，靠工人赴井口進行人工開關井費時費力，且氣井管理維護工作量巨大。目前現場實用的自動開關井裝置在高壓下不能實現自動開井功能，而且開井后因閥芯無法保持全開，易造成閥芯冬季凍堵。同時，由于閥芯開啟程度非常小，故密封接觸面易積砂而導致電磁閥內漏。

發明內容

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種氣井遠程高壓開關井裝置及控制方法。所述技術方案如下：

一方面，提供了一種氣井遠程高壓開關井裝置，其包括開關閥、安裝于開關閥的減壓閥及第一彈性件；開關閥包括閥體、安裝于閥體上的閥蓋、閥芯套及閥芯；閥體設有閥腔及與閥腔貫通的出氣通道和進氣通道，閥芯套滑動安裝于閥腔，且閥芯套的第一端與閥蓋和閥腔形成密封的閥芯套上腔；第一彈性件的兩相對端分別固定于閥芯套的第一端及閥蓋；閥芯固定于減壓閥，閥芯滑動安裝在閥腔內，且可操作地關閉或打開出氣通道，閥芯套的第二端可操作的抵頂于閥芯；減壓閥的第一端與閥蓋之間形成有密閉的閥芯上腔，減壓閥的下端設有可操作地與進氣通道貫通的進氣口及與出氣通道連通的出氣口，且進氣口和出氣口相互貫通；閥芯套上腔和閥芯上腔內可選擇的進行充壓或卸壓；其中，閥芯套在第一彈性件的彈性力及閥芯套上腔的壓力下沿著閥腔滑動，使進氣通道和進氣口阻斷或連通；閥芯和減壓閥在閥芯上腔及出氣通道之間的壓力差下沿著閥腔滑動，使進氣通道和出氣通道阻斷或關閉。

進一步的，氣井遠程高壓開關井裝置還第一電磁頭、第二電磁頭及第三電磁頭；開關閥設有第一卸壓通道、第二卸壓通道及充壓通道；第一卸壓通道包括與閥芯套上腔連通的第一部分及與外界大氣相通的第二部分，第一電磁頭的磁芯可操作地阻斷或連通第一卸壓通道的第一部分和第二部分；第二卸壓通道包括與閥芯上腔連通的第一部分及與外界大氣相通的第二部分，第二電磁頭的磁芯可操作地阻斷或連通第二卸壓通道的第一部分和第二部分；充壓通道包括與閥芯套上腔和閥芯上腔均連通的第一部分及與進氣通道連通的第二部分，第三電磁頭的磁芯可操作地阻斷或連通充壓通道的第一部分和第二部分。

進一步的，閥芯上腔內設有第二彈性件，第二彈性件的兩相對端分別固定于減壓閥的第一端和閥蓋。

進一步的，閥蓋的內側凸設有位于閥腔內的固定筒，閥芯套的內壁面滑動抵頂在固定筒的外周面上，閥芯套的外周面滑動抵頂在閥腔的內壁上，閥芯套上腔由閥芯套的第一端的端面、閥腔的內壁及固定筒的外周面共同圍成，第一彈性件固定于閥蓋的內側。

進一步的，減壓閥包括減壓閥體，減壓閥體的第一端滑動安裝在固定筒內，減壓閥體的第二端固定于閥芯，閥芯上腔由減壓閥體的第一端的端面和固定筒共同圍成，第二彈性件的兩相對端分別固定于閥蓋的內側和減壓閥體的第一端的端面。

進一步的，減壓閥包括固定于減壓閥體的第二端內的減壓閥芯，減壓閥芯包括安裝于閥芯的閥芯筒，進氣口和出氣口均設在閥芯筒。

進一步的，閥芯包括支撐臺及由支撐臺延伸的安裝臺，支撐臺和安裝臺之間形成有與進氣口貫通的間隙槽，閥芯套的第二端可操作的抵頂于支撐臺，并密封間隙槽。

進一步的，減壓閥還包括調壓桿、容置在減壓閥體內的調壓螺母及容置在減壓閥體內的第三彈性件，調壓螺母固定于調壓桿的第一端，調壓桿的第二端依次穿過減壓閥體的第一端的端面、固定筒及閥蓋后外露于開關閥，且調壓桿設有一個與減壓閥體內貫通的通孔，第三彈性件的兩相對端分別固定于減壓閥體的第一端的端面和減壓閥芯。

進一步的，開關閥還包括固定在閥腔內的閥座，閥座呈筒狀，且與出氣通道貫通，閥座凸設有支撐凸圈，閥芯可操作地抵頂于支撐凸圈。

另一方面，提供了一種控制上述氣井遠程高壓開關井裝置的控制方法，上述氣井遠程高壓開關井裝置還包括與第一電磁頭、第二電磁頭及第三電磁頭電連接的控制系統，控制系統包括對進氣通道和出氣通道的氣壓進行檢測的檢測模塊；控制方法包括以下步驟：當需要開井時，首先，控制系統控制第一電磁頭通電，第一卸壓通道的第一部分和第二部分接通，減壓閥開始工作；接著，當檢測模塊檢測到進氣通道內的氣壓與出氣通道內的氣壓差在一定范圍內時，控制系統控制第二電磁頭通電，第二卸壓通道的第一部分和第二部分接通，進氣通道與出氣通道導通；當需要關井時，控制系統控制第一電磁頭及第二電磁頭斷電，并控制第三電磁頭通電，第一卸壓通道和第二卸壓通道關閉，充壓通道的第一部分和第二部分接通，進氣通道與出氣通道阻斷關閉。