CN102206994A

CN102206994A - 双余度电气液控防喷系统远程控制技术

Info

Publication number: CN102206994A
Application number: CN2010101353337A
Authority: CN
Inventors: 刘华; 李小宁; 孙中圣; 赵永春; 符春红
Original assignee: YANCHENG SANYI PETROCHEMICAL MACHINERY CO Ltd
Current assignee: YANCHENG SANYI PETROCHEMICAL MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-05

Abstract

本发明涉及一种双余度电气液控防喷系统远程控制技术，它采用现场总线传输信号和指令，对远程控制台进行双余度远程控制。属于油田井口远程防喷控制技术领域。它是将由三位四通液转阀、气缸、磁性开关、电磁换向阀、油泵、溢流阀连成的电液气路设计成至少两条，且每条电液气路各自设有独立的PLC可编程控制器；司钻台、辅助司钻台通过电信号与PLC可编程控制器连接；控制台的信号可通过任一条电液气路返馈到司钻台、辅助司钻台，司钻台、辅助司钻台发出的指令可过任一条电液气路传输到控制台。本发明具有确保电液气路安全、自动化程度高、操作控制简便、灵活性强、灵敏度高等优点。

Description

双余度电气液控防喷系统远程控制技术

技术领域

本发明涉及一种双余度电气液控防喷系统远程控制技术，它采用现场总线传输信号和指令，对远程控制台进行双余度远程控制。属于油田井口远程防喷控制技术领域。

背景技术

在我国石油钻井地面防喷器远程控制系统中，实现远程控制防喷器闸板闭合的传统方法是：通过司钻台或辅助司钻台中的三位四通气转阀改变气流方向，并经空气管缆将改变了方向的压缩空气传输到远程控制台的气缸中，使气缸作往复运动。再由气缸中的单出杆带动地面防喷器开关的三位四通液转阀换位，实现油路的转换。由于该转换过程乃远程控制，司钻台或辅助司钻台与现场控制台之间的距离至少在50M以上，其间的气压传输必须依靠空气管缆作为通道，而这个通道又常暴露在没有任何遮掩的露天地上。这对于北方寒冷地带的油田来说，其地面防喷器远程控制装置中的空气管缆冻裂现象就显得相当严重，所带来的后果是井口防喷的安全得不到保证。有些虽有远程控制，但仅用了条控制线路控制，一旦这一控制线路中某一零器件出现故障，整个防喷器系统将处于彻底的瘫痪状态，使万一出现的井喷陷于完全失控境地，其后果是不堪设想的。因此，在石油钻井地面防喷器远程控制系统中，设计出一种确保安全万无一失、电气液动相互补偿、自动化程度高、远程控制简单灵敏的双余度电气液控制系统，就变得相当的重要。

发明内容

为了加强对地面防喷器开闭的远程控制，本发明提出了一种双余度电气液控防喷系统远程控制技术。

本发明采用以下技术方案实施：它由设置在井口的控制台、井架上的司钻台、远距离控制室中的辅助司钻台和执行装置四部分构成。所述的控制台由PLC

可编程控制器和多条相互独立的由三位四通液转阀、油泵、溢流阀、气缸、磁性开关、电磁换向阀连成的电液气路组成；司钻台由触摸屏、按钮指示灯等组成；辅助司钻台由按钮指示灯等组成；执行装置由油缸、闸板组成。其特征在于所述的由三位四通液转阀、气缸、磁性开关、电磁换向阀、油泵、溢流阀连成的电液气路至少有两条，且每条电液气路各自设有独立的PLC可编程控制器；所述的司钻台、辅助司钻台通过电信号与PLC可编程控制器连接；所述的控制台的信号可通过任一条电液气路返馈到司钻台、辅助司钻台，司钻台、辅助司钻台发出的指令可过任一条电液气路传输到控制台。

本发明具有确保电液气路安全、自动化程度高、操作控制简便、灵活性强、灵敏度高等优点。

附图说明

附图1为发明的结构原理示意图。

在附图1中：1控制台、2司钻台、3辅助司钻台、4按钮指示灯、5触摸屏、6PLC可编程控制器、7电磁换向阀、8气缸、9磁性开关、10三位四通液转阀、11溢流阀、12油泵、13油缸、13′油缸、14左防喷闸板、15右防喷闸板、7′电磁换向阀、8′气缸、9′磁性开关、10′三位四通液转阀、11′溢流阀、12′油泵。

具体实施方式

如附图1所示，将由三位四通液转阀10、油泵12、溢流阀11、气缸8、磁性开关9、电磁换向阀7连成的电液气路和由三位四通液转阀10′、油泵12′、溢流阀11′、气缸8′、磁性开关9′、电磁换向阀7′连成的电液气路，分别连接在PLC可编程控制器6上。用电缆将PLC可编程控制器6与司钻台2之间、与辅助司钻台3之间相连接。当需要地面防喷器中的闸板关闭时：工作人员在司钻台2、辅助司钻台3或遥控器上向PLC可编程控制器6发出三位四通液转阀10左位通路工作的电信号，电信号经PLC可编程控制器6处理后向电磁换向阀7的下位通路发出得电工作指令，气源从P入口进过电磁换向阀7的下位通路进入气缸8的左腔，气缸8中的单出杆向右运动并通过杠杆带动三位四通液转阀10中的阀杆向左运动实现右位油路的开通，油泵12中的压力油经三位四通阀10的右路进入油缸13中的左腔、油缸13′的右腔，使油缸13、13′中的单出杆推动左防喷闸板14、右防喷闸板15封闭而实现防喷。与此同时气缸8中的单出杆活塞运行至右设定位置，使气缸8外的右侧磁性开关9得到一脉冲信号，磁性开关9将信号传入PLC可编程控制器6，PLC可编程控制器6将信号处理后的结果显示在触摸屏5、按钮指示灯4的关闭设定显示上。

当需要地面防喷器中的闸板打开时：工作人员在司钻台2、辅助司钻台3或遥控器上向PLC可编程控制器6发出三位四通液转阀10右位通路工作的电信号，电信号经PLC可编程控制器6处理后向电磁换向阀7的上位通路发出得电工作指令，气源从P入口进过电磁换向阀7的上位通路进入气缸8的右腔，气缸8中的单出杆向左运动并通过杠杆带动三位四通液转阀10中的阀杆向右运动实现左位油路的开通，油泵12中的压力油经三位四通阀10的左路进入油缸13中的右腔、油缸13′的左腔，使油缸13、13′中的单出杆推动左防喷闸板14、右防喷闸板15的打开。与此同时气缸8中的单出杆活塞运行至左设定位置，使气缸8外的左侧磁性开关9得到一脉冲信号，磁性开关9将信号传入PLC可编程控制器6，PLC可编程控制器6将信号处理后的结果显示在触摸屏5、按钮指示灯4的打开设定显示上。

当工作人员在已发出关闭左防喷闸板14、右防喷闸板15指令而实际却没有关闭时，即触摸屏5、按钮指示灯4不显示关闭状态时，工作人员可立即发出电信号，电信号经PLC可编程控制器6处理后再向另一由三位四通液转阀10′、油泵12′、溢流阀11′、气缸8′、磁性开关9′、电磁换向阀7′连成的电液气路发出工作指令，以确保防喷的万无一失。

当PLC可编程控制器6没有得到任何信号时，控制台1中的电磁换向阀7、电磁换向阀7′均处于常态下的中位，气缸8中的左、右腔与大气相通。因而可实现施工人员在现场对三位四通液转阀10的手动控制，即实现对地面防喷器中闸板的手动开和闭。

地面防喷器多条线路的独立电气液控和现场的手动控制，采用了冗余容错手段，从而达到井口防喷的绝对实施。

Claims

1.一种双余度电气液控防喷系统远程控制技术，它由设置在井口的控制台、井架上的司钻台、远距离控制室中的辅助司钻台和执行装置四部分构成；所述的控制台由PLC可编程控制器和多条相互独立的由三位四通液转阀、油泵、溢流阀、气缸、磁性开关、电磁换向阀连成的电液气路组成；司钻台由触摸屏、按钮指示灯等组成；辅助司钻台由按钮指示灯等组成；执行装置由油缸、闸板组成，其特征在于所述的由三位四通液转阀、气缸、磁性开关、电磁换向阀、油泵、溢流阀连成的电液气路至少有两条，且每条电液气路各自设有独立的PLC可编程控制器。

2.根据权利要求1所述的一种双余度电气液控防喷系统远程控制技术，其特征在于所述的控制台的信号可通过任一条电液气路返馈到司钻台、辅助司钻台，司钻台、辅助司钻台发出的指令可过任一条电液气路传输到控制台。

3.根据权利要求1或2所述的一种双余度电气液控防喷系统远程控制技术，其特征在于所述的司钻台、辅助司钻台通过电信号与PLC可编程控制器连接。