[發(fā)明專利]氣動井口安全控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310372589.3
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103410471A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 王偉;林兆勇;黃凱;何遠旭;曾超;張勇
• 申請（專利權）人: 重慶達騰科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: E21B34/02
• 分類號: E21B34/02
• 代理公司: 重慶市恒信知識產(chǎn)權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅;黎志紅

技術領域

本發(fā)明涉及一種天然氣井口安全控制設備，尤其是一種提高天然氣采氣井口安全性和環(huán)保性、遠程自動控制化和降低使用成本的氣動井口安全控制系統(tǒng)。?

背景技術

2005年國家頒布了的GB50350-2005《油氣集輸設計規(guī)法》要求氣井井口應安裝井口高低壓緊急關斷閥，美國石油學會頒布的API?SPEC?6A《井口裝置和采油樹設備規(guī)范》和API?RP?14C《海上生產(chǎn)平臺地面安全系統(tǒng)的分析、設計、安裝和測試的推薦作法》也分別對地面井口安全閥和控制系統(tǒng)做出了相應的要求，綜合API?SPEC?6A和API?RP?14C，國外已對井口安全控制系統(tǒng)已有完整和準確的要求。?

我國當前采氣井井口安裝的井口高低壓緊急關斷系統(tǒng)大致采用如下控制系統(tǒng)：?

一種采用傳統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)（井口安全液壓截斷系統(tǒng)，申請?zhí)枺?00520009817.1，公告號：CN2823731），其組成采用傳統(tǒng)的液壓元器件，控制邏輯復雜，且通過高低壓先導閥泄油關井，可靠程度低，同時只具有超失壓自動截斷或手動截斷功能、控制壓力至少高達10MPa以上、需要手動加壓才能開啟、勞動強度大，無法投入自動化控制系統(tǒng)。

另一種采用氣液聯(lián)動控制系統(tǒng)（井口安全閥控制系統(tǒng)，申請?zhí)枺?00510089173.6，公告號：CN1908365A），需要氣液兩種動力，其兩套控制邏輯更為復雜，相應的結構也更為復雜，同時也無法投入自動化控制系統(tǒng)。?

再一種采用電氣聯(lián)動控制系統(tǒng)（電，氣雙控制高壓油氣井安全截斷裝置，申請?zhí)枺?3117349.7，公告號：CN1431382A），其采用高壓的原料氣作為動力，存在防爆問題，電控單元無法抗干擾，影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，操控性能也較低，無法實施就地關井，功能不齊全。

上述幾種控制系統(tǒng)，它們的高/低壓探測點均設置于一定，即無法滿足現(xiàn)場工藝系統(tǒng)安全保護的要求，也無法滿足現(xiàn)場安全值不斷變化的要求，同時也不是一套完整的井口安全控制系統(tǒng)，也不符合API（美國石油學會）頒布的上述兩種標準要求，無論是原料氣或液壓油作為動力，在排放或泄漏時，對環(huán)境都會造成了一定程度的污染。?

綜上所述，現(xiàn)有技術的井口高低壓緊急關斷閥（即井口高低壓緊急關斷控制系統(tǒng)）的控制邏輯復雜，功能單一，自動化程度低、操控性能低、無法解決防爆問題，同時也會對環(huán)境造成一定程度的污染，無法作為一套完整的井口安全控制系統(tǒng)。?

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服上述技術缺點，提供兩種提高天然氣采氣井口安全性和環(huán)保性、運行連續(xù)性、遠程自動控制化和降低使用成本的氣動井口安全控制系統(tǒng)。?

為實現(xiàn)本發(fā)明上述目的而采用的一種技術方案是：一種氣動井口安全控制系統(tǒng)，包括控制盤、高壓導閥、低壓導閥、易熔塞和氣動截斷閥；其中：?

所述控制盤又包括直通球閥，該直通球閥的入口連接到氣源接口的出口，直通球閥的出口連接到中繼閥的進口；所述中繼閥的出口連接到卸荷閥的進口后分兩路，一路連接到SSV接口的進口，SSV接口與卸荷閥之間設置有壓力表Ⅰ，另外一路依次連接調壓閥、針孔閥、高壓導閥進口接口的進口，針孔閥與高壓導閥進口接口之間分一路接到易熔塞接口的進口；所述中繼閥的背壓接口接到三通球閥的出口，該三通球閥與中繼閥之間設置有壓力表Ⅱ，所述三通球閥的一個進口接到電磁閥的出口，三通球閥的另一個進口接到電磁閥的進口后與低壓導閥出口接口的出口連接；所述中繼閥、電磁閥和卸荷閥的排空口連通后接到排放保護器的進口；

所述高壓導閥與控制盤上的高壓導閥進口接口的出口接通后串接有低壓導閥，該高壓導閥的出口連接到低壓導閥的進口，低壓導閥的出口連接到控制盤上的低壓導閥出口接口的進口；所述高壓導閥和低壓導閥均安裝在匯氣管上，該匯氣管的進口連接到引壓測試截止閥Ⅰ的出口，匯氣管與引壓測試截止閥Ⅰ之間設置有壓力表Ⅲ，引壓測試截止閥Ⅰ的進口連接到現(xiàn)場設備或管線上的超失壓探測點上；

所述易熔塞安裝在井口區(qū)域，易熔塞的進口連接到控制盤上的易熔塞接口的出口；

所述氣動截斷閥安裝在井口采氣樹的生產(chǎn)閘閥的后端，該氣動截斷閥上安裝有快速泄放閥和閥位反饋裝置，快速泄放閥的進口連接到控制盤上的SSV接口的出口，快速泄放閥的出口連接到氣動截斷閥的進口；

所述電磁閥和閥位反饋裝置均與具有RTU或PLC控制片的自動化控制系統(tǒng)連接，由自動化控制系統(tǒng)控制電磁閥12的啟閉和監(jiān)視閥位反饋裝置24的開關狀態(tài)；

使用時，氣源接口與氣源接通。氣源采用氮氣等惰性氣體或壓縮空氣等儀表風作為動力。