[發(fā)明專利]安全閥控制系統(tǒng)及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380038937.1
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN104541019B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 大衛(wèi)·林博羅珀洛斯;本杰明·R·馬修斯
• 申請（專利權）人: 賽科能源設備有限公司
• 主分類號: E21B34/16
• 分類號: E21B34/16;E21B43/12;E21B34/14
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司11258
• 代理人: 魯異

1.一種用于控制經(jīng)過在井場的流動管的流體流動的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：

流體供應裝置；

第一流體管，所述第一流體管與所述流體供應裝置流體連通；

泵，所述泵與所述第一流體管流體連通，并且構造為經(jīng)過所述第一流體管從所述流體供應裝置向一個或多個井口泵送流體；

第二流體管，所述第二流體管與在所處泵的下游位置處的所述第一流體管流體連通，并且構造為將流體從所述第一流體管返回到所述流體供應裝置；

安全閥，所述安全閥與所述第二流體管連接并且具有閘門，所述閘門通常保持在關閉位置以關閉流體流經(jīng)所述第二流體管；

閥致動器，所述閥致動器構造為通過流體被供應進入所述閥致動器而將所述閘門移動進入關閉位置，并且所述閥致動器構造為通過布置在所述閥致動器中的偏壓元件而將所述閘門移動進入開啟位置；

電子控制器組件，所述電子控制器組件構造為接收來自被連接到所述第一流體管的傳感器的信號，其中所述信號對應于測量的物理性質；

閥組件，所述閥組件與所述控制器組件連通；以及

流體驅動組件，所述流體驅動組件與所述控制器組件連通，其中，所述控制器組件能夠操作以對所述流體驅動組件進行致動而向所述閥致動器供應流體以將所述閘門移動進入所述關閉位置，以及其中，所述控制器組件能夠操作以響應于對所述測量的物理性質和預定條件的對比對所述閥組件進行致動而從所述閥致動器釋放出流體，使得所述偏壓元件將所述閘門移動進入所述開啟位置，迫使流體流出所述閥致動器，從而開啟流體流經(jīng)所述第二流體管以將在所述第一流體管中的流體返回到所述流體供應裝置。

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括用于支撐所述控制器組件、所述閥組件和所述流體驅動組件的外殼。

3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其中，從布置于所述外殼外面的容器供應通過所述流體驅動組件而供應進入所述閥致動器的流體。

4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述流體驅動組件是壓縮機，并且流體是氣動流體。

5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述流體驅動組件是泵，并且通過所述流體驅動組件供應進入所述閥致動器的流體是液壓流體。

6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括用于向所述控制器組件、所述閥組件和所述流體驅動組件供電的電源。

7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括用于支撐所述流體驅動組件的外殼和被連接到所述外殼的過濾器，所述過濾器對通過所述流體驅動組件進入所述外殼的流體進行過濾。

8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，通過所述流體驅動組件供應進入所述閥致動器的所述流體是環(huán)境空氣。

9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器組件能夠操作以將與所述測量的物理性質對應的信號傳送到遠程計算機系統(tǒng)。

10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器組件是可編程邏輯控制器。

11.一種用于控制經(jīng)過在井場的流動管的流體流動的方法，所述方法包括：

提供具有流體供應裝置、第一流體管、泵、第二流體管、安全閥、閥致動器、外殼、電子控制器組件、流體驅動組件和閥組件的控制系統(tǒng)，所述第一流體管與所述流體供應裝置流體連通，所述泵與所述第一流體管流體連通并且構造為經(jīng)過所述第一流體管從所述流體供應裝置向一個或多個井口泵送流體，所述第二流體管與在所處泵的下游位置處的所述第一流體管流體連通并且構造為將流體從所述第一流體管返回到所述流體供應裝置，所述安全閥與所述第二流體管連接并且具有閘門，所述閥致動器構造為移動所述閘門；

使用所述流體驅動組件向所述閥致動器供應流體以對所述閥致動器進行致動而將所述閘門移動進入關閉位置；

將所述閘門保持在所述關閉位置以關閉流體流經(jīng)所述第二流體管；

使用所述控制器組件監(jiān)控所述第一流體管中的物理性質；以及

基于對監(jiān)控的物理性質和預定條件的比較，使用所述控制器組件對所述閥組件進行致動，以從所述閥致動器釋放流體，使得布置在所述閥致動器中的偏壓元件將所述閘門移動進入開啟位置并且迫使流體流出所述閥致動器，從而將流體從所述第一流體管返回到所述流體供應裝置。