[實(shí)用新型]環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520566365.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204899812U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何應(yīng)揚(yáng);劉夢(mèng)祥;何智威;林祥匯;何潤(rùn)輝;鐘楚鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州東塑石油鉆采專用設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): E21B21/08
• 分類號(hào): E21B21/08;E21B47/06
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)哲力專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友;譚啟斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備。

背景技術(shù)

鉆井完井過(guò)程中，為了分隔不同的地質(zhì)層系，防止地層壓力不同導(dǎo)致井壁坍塌，需要一層或多層套管固井，每層套管用水泥固井，各層套管之間的環(huán)形空間加注環(huán)空保護(hù)液，各層套管之間的環(huán)形空間的壓力即為環(huán)空壓力，一般稱為A環(huán)空、B環(huán)空、C環(huán)空等。由于油管、套管(如封隔器、滑套等)密封失效；在完井固井注水泥氣竄或后期作業(yè)導(dǎo)致水泥環(huán)產(chǎn)生微環(huán)隙；固井時(shí)頂替效率低；固井后由于地層壓力、溫度和壓力變化以及一些隨時(shí)間推移引起的其它原因等導(dǎo)致水泥環(huán)封隔失效；水泥漿體系選擇或配方設(shè)計(jì)不合理等問(wèn)題，環(huán)空壓力控制在高產(chǎn)高壓天然氣井開(kāi)發(fā)過(guò)程中非常重要，環(huán)空壓力超高或過(guò)低可能造成套管破裂，天然氣竄入地表，造成嚴(yán)重井噴等事故。

目前，主要由采氣工們每天定期到井口巡查，監(jiān)測(cè)采氣樹(shù)下各層套管之間的環(huán)空壓力，當(dāng)檢測(cè)到壓力過(guò)低時(shí)，還需派人把增壓設(shè)備搬到井口對(duì)A環(huán)空注入保護(hù)液以增壓，以使套管有關(guān)抗內(nèi)壓或抗擠達(dá)到平衡的同時(shí)，確保壓力在環(huán)空帶壓風(fēng)險(xiǎn)范圍值內(nèi)及減少套管、管柱影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型旨在于提供一種可解決上述技術(shù)問(wèn)題的環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備，其包括控制器、電磁閥、壓力傳感器、增壓機(jī)構(gòu)和用于存儲(chǔ)環(huán)空保護(hù)液的儲(chǔ)液箱；

壓力傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)油田氣井環(huán)空的壓力，并生成相應(yīng)的環(huán)空壓力信號(hào)；

控制器用于將環(huán)空壓力信號(hào)與預(yù)設(shè)的泄壓上限閾值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)環(huán)空壓力信號(hào)高于泄壓上限閾值時(shí)，通過(guò)電磁閥給油田氣井環(huán)空泄壓，直至環(huán)空壓力信號(hào)達(dá)到泄壓下限閾值，關(guān)閉電磁閥，停止泄壓；

該控制器還用于將環(huán)空壓力信號(hào)與預(yù)設(shè)的補(bǔ)壓下限閾值進(jìn)行比對(duì)，在環(huán)空壓力信號(hào)低于補(bǔ)壓下限閾值時(shí)，通過(guò)增壓機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)液箱內(nèi)的油環(huán)空保護(hù)液補(bǔ)充給油田氣井環(huán)空，進(jìn)行增壓，直至環(huán)空壓力信號(hào)達(dá)到預(yù)設(shè)的補(bǔ)壓上限閾值時(shí)，關(guān)閉增壓機(jī)構(gòu)，以停止補(bǔ)壓。

優(yōu)選地，油田氣井環(huán)空壓力自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備設(shè)有保護(hù)房，儲(chǔ)液箱位于保護(hù)房?jī)?nèi)，保護(hù)房上設(shè)有排氣扇，保護(hù)房?jī)?nèi)設(shè)有可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)儀，用于分別檢測(cè)殼體內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度，并生成相應(yīng)的可燃?xì)怏w濃度信號(hào)，控制器用于將可燃?xì)怏w濃度信號(hào)與濃度閾值進(jìn)行比對(duì)，在可燃?xì)怏w濃度信號(hào)超過(guò)濃度閾值，開(kāi)啟排氣扇。

優(yōu)選地，保護(hù)房?jī)?nèi)還設(shè)有溫度傳感器和加熱器，溫度傳感器用于檢測(cè)保護(hù)房?jī)?nèi)的溫度，并生成對(duì)應(yīng)的溫度信號(hào)；控制器用于將溫度信號(hào)與預(yù)設(shè)的溫度上限閾值和溫度下限閾值進(jìn)行比對(duì)，在溫度信號(hào)大于溫度上限閾值時(shí)，開(kāi)啟排氣扇進(jìn)行散熱；在溫度信號(hào)小于溫度下限閾值時(shí)，啟動(dòng)加熱器加熱。

優(yōu)選地，控制器在可燃?xì)怏w濃度信號(hào)超過(guò)濃度閾值或溫度信號(hào)大于溫度上限閾值時(shí)，控制報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)。

優(yōu)選地，油田氣井環(huán)空壓力自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備還包括高壓?jiǎn)蜗蜷y和高壓截止閥；高壓?jiǎn)蜗蜷y和高壓截止閥均安裝于壓力傳感器所在的連接管，壓力傳感器位于高壓?jiǎn)蜗蜷y和高壓截止閥之間。

優(yōu)選地，該增壓機(jī)構(gòu)包括柱塞泵和連接柱塞泵的變頻電機(jī)；控制器用于根據(jù)環(huán)空壓力信號(hào)變頻調(diào)節(jié)變頻電機(jī)的輸出速度，以對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)柱塞泵的增壓速度。

優(yōu)選地，柱塞泵在變頻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下先加速增壓，在環(huán)空壓力信號(hào)接近壓力上限閾值時(shí)，減速增壓。

優(yōu)選地，儲(chǔ)液箱內(nèi)設(shè)有液位傳感器，用于檢測(cè)儲(chǔ)液箱內(nèi)的環(huán)空保護(hù)液的液位，在環(huán)空保護(hù)液的液位低于預(yù)設(shè)液位下限時(shí)生成液位信號(hào)，控制器根據(jù)該液位信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置發(fā)出警報(bào)，并限制增壓機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)。

優(yōu)選地，本設(shè)備還設(shè)有遠(yuǎn)程通信模塊，控制器通過(guò)該遠(yuǎn)程通信模塊與遠(yuǎn)程控制裝置進(jìn)行通信。

本實(shí)用新型實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)空壓力，通過(guò)泄壓和補(bǔ)壓自動(dòng)將環(huán)空壓力限制在安全閾值范圍內(nèi)，確保油氣田安全高效生產(chǎn)作業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備的P方向的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1的環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備的另一視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1的環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備的應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：

請(qǐng)參見(jiàn)圖1至圖4，本實(shí)用新型涉及一種環(huán)空補(bǔ)壓泄壓自動(dòng)控制設(shè)備，其較佳實(shí)施方式包括控制器、電磁閥、壓力傳感器24、增壓機(jī)構(gòu)和用于存儲(chǔ)環(huán)空保護(hù)液的儲(chǔ)液箱5；