[發(fā)明專利]一種防噴器緊急自動(dòng)控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310684657.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103696724A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝沖;李丹;易楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B33/06
• 分類號(hào): E21B33/06;F15B1/02
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油、地質(zhì)、礦業(yè)鉆井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防噴器緊急自動(dòng)控制裝置。

背景技術(shù)

石油、地質(zhì)、礦業(yè)等領(lǐng)域的鉆井作業(yè)中，當(dāng)鉆進(jìn)過程中環(huán)空液柱壓力低于地層流體壓力時(shí)，有可能發(fā)生溢流井涌、甚至井噴，若不及時(shí)控制將有可能引發(fā)井噴失控，甚至著火等重大安全事故，給人員生命和設(shè)備財(cái)產(chǎn)帶來無法估量的損失。為控制井內(nèi)流體壓力，避免井涌、井噴、甚至著火等惡性事故的發(fā)生，在井口需安裝防噴器并在井場(chǎng)內(nèi)配套防噴器控制裝置，通過防噴器的動(dòng)作控制井口，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于井口發(fā)現(xiàn)井涌情況時(shí)，作業(yè)人員可以通過人工手動(dòng)控制防噴器控制裝置使其防噴器關(guān)閉，達(dá)到控制井口，防止井噴發(fā)生的目的。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生井口井噴事故時(shí)，井口平臺(tái)及附近需要撤離作業(yè)人員，此時(shí)可以通過遙控裝置控制防噴器關(guān)閉，實(shí)施關(guān)井，防止井噴事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，降低損失。但是在極端情況下，井口由于井噴著火，致使原有的防噴器控制裝置失效，導(dǎo)致無法控制防噴器關(guān)井時(shí)，防噴器緊急自動(dòng)控制裝置，則可以及時(shí)控制防噴器的關(guān)閉，避免事態(tài)進(jìn)一步惡化，將井噴著火的損失降至最低。

現(xiàn)有技術(shù)一的技術(shù)方案

現(xiàn)有地面防噴器控制裝置，一般由儲(chǔ)能器裝置、遙控裝置和輔助遙控裝置組成，其遙控裝置和輔助遙控裝置與儲(chǔ)能器裝置之間通過多條氣壓管線相連接，通過氣壓管中的氣壓驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能器裝置上的閥門動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)防噴器動(dòng)作。

現(xiàn)有技術(shù)一的缺點(diǎn)

在現(xiàn)有技術(shù)中，遙控裝置與儲(chǔ)能器裝置之間通過多條氣壓管連接，連接管路之間較為復(fù)雜；同時(shí)通過氣壓遙控作用，當(dāng)氣管較長時(shí)，其控制的滯后時(shí)間較長；此外，裝置受環(huán)境溫度的影響較大，當(dāng)溫度低于零度時(shí)，氣管可能因水氣凝結(jié)而堵塞，導(dǎo)致控制防噴器失靈。

其中，輔助遙控方式又分有三種：一種是氣輔助遙控裝置；另一種是電輔助遙控裝置；還有一種是無線輔助遙控裝置。這三種輔助遙控方式針對(duì)于不同的鉆井作業(yè)環(huán)境及井內(nèi)實(shí)際情況具有不同的使用優(yōu)勢(shì)和局限性。

1、氣遙控裝置：氣遙控裝置與儲(chǔ)能器裝置之間通過氣管纜連接，通過氣管纜中的氣壓驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能器裝置上的閥門動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)防噴器動(dòng)作。該裝置適合于在井內(nèi)流體壓力低于地層壓力出現(xiàn)井涌初期，井口防噴器裝置可運(yùn)用人工方式通過氣壓遙控的方式控制防噴器動(dòng)作，達(dá)到防止井溢、井涌的目的。但其缺點(diǎn)是：氣遙控裝置與儲(chǔ)能器裝置之間通過氣管纜連接，連接管路較為復(fù)雜；同時(shí)，通過氣壓遙控，當(dāng)氣管長度為50米其控制的滯后時(shí)間為2～3秒(氣管長度越長控制的滯后時(shí)間越長)；此外，其受環(huán)境溫度的影響較大，當(dāng)溫度低于零度時(shí)，氣管可能因水汽凝結(jié)而堵塞，導(dǎo)致控制防噴器失靈。

2、電氣遙控裝置：電遙控裝置與儲(chǔ)能器裝置之間通過多芯電纜連接，通過電信號(hào)控制儲(chǔ)能器裝置上的電磁閥動(dòng)作，從而驅(qū)動(dòng)防噴器動(dòng)作。目前更是引入PLC可編程控制技術(shù)，使其電控方式更加高效實(shí)用，該裝置比氣遙控裝置更加智能化、系統(tǒng)化，減少了人為操作的誤差與危險(xiǎn)性，保證了井控裝置的有效實(shí)施。其缺點(diǎn)是：儲(chǔ)能器裝置上各壓力變化數(shù)值無法記錄，由于使用的是24V?DC電源，多芯電纜的長度不能超過200米。

3、無線輔助遙控裝置：無線輔助遙控裝置運(yùn)用了無線傳輸控制的方法，依然依靠電信號(hào)來控制儲(chǔ)能器裝置的電磁閥動(dòng)作，以此驅(qū)動(dòng)防噴器動(dòng)作。由于引進(jìn)了無線傳輸控制技術(shù)，使其控制范圍大大提高，可實(shí)現(xiàn)發(fā)生井噴、井口平臺(tái)無法靠近等極端情況下的控制操作。其缺點(diǎn)是：即便是無線輔助遙控裝置集成了氣遙控及電氣遙控裝置的優(yōu)點(diǎn)，但無線輔助遙控裝置也無法覆蓋井口平臺(tái)出現(xiàn)的所有突發(fā)情況的控制，比如井口平臺(tái)由于井噴失火造成原有井口防噴器液壓控制系統(tǒng)中斷，液壓管線失效導(dǎo)致無法控制防噴器動(dòng)作時(shí)。

綜上分析，結(jié)合參考已有發(fā)明或?qū)嵱眯滦?a title="鉆瓜專利網(wǎng)">專利，目前現(xiàn)有技術(shù)及改進(jìn)措施均是在如何提高原有井口防噴器液壓控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制效率方面，而沒有新增一套備用的壓力控制系統(tǒng)管匯回路的方案，該方案的實(shí)施可以填補(bǔ)井口平臺(tái)有可能出現(xiàn)的突發(fā)極端情況的處理措施，有效降低井噴事故導(dǎo)致井口失火的存在風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種防噴器緊急自動(dòng)控制裝置，旨在解決目前缺少填補(bǔ)井口平臺(tái)有可能出現(xiàn)的突發(fā)極端情況的處理措施，有效降低井噴事故導(dǎo)致井口失火的存在風(fēng)險(xiǎn)裝置的問題。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種防噴器緊急自動(dòng)控制裝置，該防噴器緊急自動(dòng)控制裝置包括：管柱、防噴器、關(guān)閉腔、開啟腔、開啟腔進(jìn)／出油口、活塞總成、關(guān)閉腔進(jìn)／出油口、換向閥、易熔合金、彈簧、閥門、儲(chǔ)能器組、井口防噴器液控系統(tǒng)；