[發明專利]一種帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器及其防噴方法

在審

• 申請號: 201811447465.6
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109267959A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 周清華
• 申請（專利權）人: 美鉆深海能源科技研發（上海）有限公司;美鉆石油鉆采系統工程（上海）有限公司
• 主分類號: E21B33/06
• 分類號: E21B33/06;E21B34/02
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 包姝晴;劉琰

1.一種帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器，連接在油井井口上，并連接防噴器控制系統的開啟口和關閉口，用于防止井涌井噴，其特征在于，包含：閘板防噴器本體，和與所述閘板防噴器本體連接的兩個完全相同的液控單向閥、兩個完全相同的壓力傳導裝置；

所述閘板防噴器本體包含：井筒壓力腔，與井口連通，傳遞油井井液壓力；兩個完全相同的活塞腔，對稱設置在井筒壓力腔兩端，并與井筒壓力腔封隔；

所述活塞腔內設有活塞，所述活塞第一端位于活塞腔內，將活塞腔封隔為關閉腔和開啟腔；所述開啟腔與井筒壓力腔相鄰；活塞第二端連接有閘板；所述閘板位于井筒壓力腔內，用于關閉井口；開啟腔與開啟口油路連接；關閉腔與關閉口油路連接；

所述關閉腔與關閉口之間設有一個液控單向閥；所述液控單向閥油路連接關閉腔和關閉口，保證液壓油只能從關閉口流入關閉腔；液控單向閥通過單向限流功能關閉油井并防止關閉腔液壓油返回控制系統，液控單向閥還通過單向限流功能實現閘板關閉位自動保持；

所述關閉腔和井筒壓力腔之間設有一個壓力傳導裝置，所述壓力傳導裝置內部設有比例活塞，將壓力傳導裝置封隔為壓力輸入腔和壓力輸出腔；所述壓力輸入腔與井筒壓力腔連接，所述壓力輸出腔和關閉腔油路連接；壓力傳導裝置通過壓力傳導功能實現關閉腔始終保持壓力狀態，從而實現關閉位自動保持。

2.如權力要求1所述的帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器，其特征在于，所述液控單向閥通過單向限流功能關閉油井，具體是指，關閉口的液壓油流入關閉腔，關閉腔內壓力增大，推動活塞帶動閘板向井筒中心移動，開啟腔內的液壓油從開啟口流回防噴器控制系統油箱，兩端防噴裝置的閘板對合，實現關閉井口。

3.如權力要求1所述的帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器，其特征在于，所述液控單向閥還通過單向限流功能實現閘板關閉位自動保持，具體是指，由于液控單向閥的單向限流功能，即使關閉口停止供油，關閉腔的液壓油無法自行沿原管路排出，保持關閉腔內的關閉壓力處于有效狀態，活塞不發生移動，從而實現閘板的關閉位置自動保持。

4.如權力要求1所述的帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器，其特征在于，所述壓力傳導裝置通過壓力傳導功能實現閘板關閉位自動保持，具體是指，當井筒壓力上升時，井筒內井液進入壓力輸入腔，通過壓力傳導裝置的比例活塞，將壓力輸入腔的壓力按比例傳導壓力輸出腔，比例活塞向壓力輸出腔一端移動，使關閉腔內的壓力同時上升，保持關閉腔的關閉壓力處于有效狀態，從而實現閘板的關閉位置自動保持。

5.如權利要求1所述的帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器，其特征在于，所述液控單向閥還設有先導控制油口，與開啟腔油路連接；開啟井口時，開啟口的液壓油進入開啟腔，開啟腔內壓力增大，開啟腔油的液壓油進入液控單向閥，將液控單向閥打開，液控單向閥失去單向限流功能，關閉腔的液壓油流入防噴器控制系統油箱；活塞向遠離井筒中心的方向移動開啟井口。

6.如權利要求1所述的帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器,其特征在于，井口位于所述井筒壓力腔中心。

7.一種帶自動關閉位保持功能的閘板防噴器的防噴方法，采用如權利要求1～6任一所述的閘板防噴器實現，其特征在于，包含步驟：

S1、關閉油井井口時，打開防噴器控制系統的關閉口，液壓油從關閉口輸入至關閉腔，關閉腔內液壓油壓力增加，活塞帶動閘板向井筒壓力腔移動，關閉井口；關閉口供油故障時，進入S2；井筒壓力上升時，進入S3；

S2、通過單向閥的單向導通作用，關閉腔的液壓油無法逆流至防噴器控制系統，關閉腔內液壓油壓力不變，實現閘板的關閉位置自動保持，油井保持關閉；

S3、井筒內流體的壓力通過壓力傳導裝置傳導至關閉腔，同時關閉腔的液壓油壓力上升，并大于關閉油井所需的壓力，實現閘板的關閉位置自動保持，油井保持關閉。