[發明專利]一種水下采油樹自動關井系統

在審

• 申請號: 201811328566.1
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109209352A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 黃河;生祥
• 申請（專利權）人: 美鉆深海能源科技研發（上海）有限公司;美鉆能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: E21B47/06
• 分類號: E21B47/06;E21B47/00;E21B43/01;E21B47/12
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

一種水下采油樹自動關井系統，包含：數據轉換模塊，用于將壓力傳感器的壓力信號轉化成十六位SPI通訊信號；邏輯控制模塊，用于對數據轉換模塊輸出的壓力信號進行比例微積分運算，將運算后的數據與設定的報警參數與安全關井參數進行判斷，如果達到設定閾值，則輸出控制信號給動安全關井執行模塊，驅動自動安全關井執行模塊進行報警與安全關井的動作；自動安全關井執行模塊，用于根據邏輯控制模塊的指令進行報警與安全關井操作；變壓整流模塊、數據轉換模塊、邏輯控制模塊和自動安全關井執行模塊全部安置在防水外殼之內。本發明具備在水下工作的能力，實現了對水下采油樹的壓力監測和自動安全關井，有利于提高水下采油樹運行過程中的安全性與穩定性。

技術領域

本發明涉及一種水下采油樹自動關井系統。

背景技術

近年來，隨著鉆井工藝的發展，水下采油樹現場井控裝備配套日益復雜，現有井控裝備和以此為依托的關井操作模式在生產實踐中暴露出一些問題。特別是在發生溢流等緊急情況下關井時，不但需要多名操作人員協同配合完成動作，還需要各操作環節之間依次傳遞手勢信息對操作情況進行逐一確認。這一操作模式流程復雜，配合繁瑣，其中任何一個環節出現差錯都有可能導致最佳關井時機的延誤，給井控安全帶來潛在隱患和風險。

發明內容

本發明提供一種水下采油樹自動關井系統，具備在水下工作的能力，實現了對水下采油樹的壓力監測和自動安全關井，有利于提高水下采油樹運行過程中的安全性與穩定性。

為了達到上述目的，本發明提供一種水下采油樹自動關井系統，包含：

數據轉換模塊，其連接水下采油樹井內的壓力傳感器，用于將壓力傳感器的壓力信號轉化成十六位SPI通訊信號；

邏輯控制模塊，其連接數據轉換模塊，并連接自動安全關井執行模塊，用于對數據轉換模塊輸出的壓力信號進行比例微積分運算，將運算后的數據與設定的報警參數與安全關井參數進行判斷，如果達到設定閾值，則輸出控制信號給動安全關井執行模塊，驅動自動安全關井執行模塊進行報警與安全關井的動作；

自動安全關井執行模塊，其連接液壓輸入管路和液壓輸出管路，用于根據邏輯控制模塊的指令進行報警與安全關井操作；

防水外殼，將變壓整流模塊、數據轉換模塊、邏輯控制模塊和自動安全關井執行模塊全部安置在防水外殼之內。

所述的水下采油樹自動關井系統還包含：變壓整流模塊其輸入端連接外部電源，其輸出端連接數據轉換模塊、邏輯控制模塊和自動安全關井執行模塊，為數據轉換模塊、邏輯控制模塊和自動安全關井執行模塊提供電力。

所述的數據轉換模塊通過數據線連接水下采油樹井內的壓力傳感器，數據轉換模塊的型號為AD974。

所述的邏輯控制模塊通過同步通訊總線SPI連接數據轉換模塊，并通過電力母線連接自動安全關井執行模塊，邏輯控制模塊的型號為STM8S207。

所述的自動安全關井執行模塊采用型號為BIFOLD-FP06P的電磁閥。

所述的防水外殼采用防水材料制成，并在線路出口和管路出口處做密封處理。

所述的變壓整流模塊的輸入端通過電力母線連接外部電源，其輸出端通過電力母線連接數據轉換模塊、邏輯控制模塊和自動安全關井執行模塊。

所述的變壓整流模塊包含第一整流模塊和第二整流模塊，第一整流模塊的型號為HLK-PM01，其用于將外部電源的AC220V交流電壓轉化成DC5V直流電壓為數據轉換模塊和邏輯控制模塊提供控制電源，第二整流模塊的型號為NDR-240-24，其用于將外部電源的AC220V交流電壓轉化成DC24V直流電壓為自動安全關井執行模塊提供動力電源。