CN105370957A - 一种撬装式智能阀组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及撬装式阀组技术领域，尤其涉及一种撬装式智能阀组。撬装式智能阀组包括进口端和出口端，其中，所述进口端和出口端分别设置有进口阀和出口阀；进口阀和出口阀上均设置有电动驱动机构，并且进口阀通过连接管路与泥浆泵连通；所述电动驱动机构与电控箱通过电源线和信号线连接，电控箱通过信号线与泥浆泵的控制端连接；并且电控箱根据进口阀、出口阀的状态向泥浆泵控制端发送阀开启或关闭信号，泥浆泵控制端根据相应的信号控制泥浆泵的运行。本发明的电控箱通过电动驱动机构对进口阀和出口阀的工作过程进行控制，提高了阀门操作的安全性、可靠性和工作效率，并且根据进口阀、出口阀的开闭状态控制泥浆泵的工作状态，避免了出现憋泵的问题。

Description

一种撬装式智能阀组

技术领域

本发明涉及撬装式阀组技术领域，尤其涉及一种撬装式智能阀组。

背景技术

在钻井作业中，泥浆循环系统作为钻井设备的八大组成部分之一，对于石油及天然气的钻井与开采具有重要意义。而泥浆闸阀，则是循环系统中必不可少的部件。

目前的泥浆闸阀大多是多回转启、闭，每个阀门需要单独操作，主要依靠人工旋合，少部分采用液压操作，这使得阀门的开闭耗时较多，增加了停泵时间，间接加大了井下卡钻的风险；而且人工操作存在较大的风险性，一旦开关故障就会导致憋泵，轻则走泄流管线满场泥浆，重则炸伤现场人员。

此外，作业过程中闸阀的频繁开闭，以及操作人员错误操作，经常使闸阀在钻一口井过后就完全报废；而更换闸阀又耗费很大的人力物力，增加了作业成本；而且对闸阀的操作，长期以来都是工作人员在设备边直接实施，由于区域内有着众多高压力设备运行，因此存在较大的安全风险。

针对上述问题，我们需要一种能够解决现有阀门存在的操作、维修不方便，且危险性较大的撬装式智能阀组。

发明内容

本发明的目的在于提出一种撬装式智能阀组，能够解决现有技术中存在的操作、维修不方便和操作危险性较大的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种撬装式智能阀组，包括进口端和出口端，其中，所述进口端和出口端分别设置有进口阀和出口阀；

进口阀和出口阀上均设置有电动驱动机构，并且进口阀通过连接管路与泥浆泵连通；

所述电动驱动机构与电控箱通过电源线和信号线连接，电控箱通过信号线与泥浆泵的控制端连接；

所述电动驱动机构在电控箱的控制下工作，当电控箱通过驱动机构打开进口阀和出口阀时，电控箱向泥浆泵控制端传输阀开启信号，该阀开启信号为泥浆泵运行的前提条件；

当电控箱通过驱动机构关闭进口阀时，电控箱向泥浆泵控制端传输阀关闭信号，泥浆泵控制端接收到阀关闭信号后，关闭泥浆泵。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，包括至少两个阀组单元，阀组单元的一端为撬装式智能阀组的进口端，另一端为撬装式阀组的出口端，阀组单元的进口阀和出口阀通过连接管路连接，且相邻阀组单元之间的连接管路通过管路进行连通，所述管路上设置有闸阀。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，包括两个阀组单元，其中一个阀组单元包括第一进口阀和第一出口阀，另一个阀组单元包括第二进口阀和第二出口阀，

两个闸阀，分别是第一闸阀和第二闸阀，

三个三通管，分别是第一三通管、第二三通管和第三三通管；

其中，

第一进口阀和第一出口阀分别与第一三通管的第一端口和第二端口连通；

第二进口阀和第二出口阀分别与第二三通管的第一端口和第二端口连通；

第一三通管的第三端口与第一闸阀的第一端连通，第二三通管的第三端口与第二闸阀的第一端连通；

第一闸阀的第二端与第三三通管的第一端连通，第二闸阀的第二端与第三三通管的第二端连通，第三三通管的第三端为撬装式智能阀组的一个进口，且第三三通管的第三端设置有第三进口阀。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，所述第一进口阀、第二进口阀和第三进口阀分别与外部的泥浆泵相连通，第一出口阀和第二出口阀择一的与钻井平台泥浆管线连通。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，所述进口阀和出口阀均为平面开关阀。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，所述平面开关阀为双阀盘式旋转开关阀，且其内部设置有双向推力球轴承。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，所述电动驱动机构为电动执行器，具备0～90°的可调角度范围。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，所述的电控箱包括无线收发模块和声光报警装置，电控箱通过无线收发模块与远程控制终端通讯。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，所述远程控制终端包括无线遥控器，该无线遥控器包括显示屏、按键，以及与无线收发模块相适配的天线。

作为上述撬装式智能阀组的一种优选方案，还包括用于支撑撬装式智能阀组的支腿，以及用于其吊装的吊钩。

本发明的有益效果为：本发明采用了电控箱通过电动驱动机构对进口阀和出口阀的工作过程进行控制，避免了人工直接与控制阀接触，提高了阀门操作的安全性、可靠性和工作效率，并且根据进口阀、出口阀的开闭状态控制泥浆泵的工作状态，避免了出现憋泵的问题。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的撬装式智能阀组的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的撬装式智能阀组与泥浆泵、平台相连接的结构示意图。

其中：

1：第一进口阀；2：第一出口阀；3：第二进口阀；4：第二出口阀；5：第一闸阀；6：第二闸阀；7：第一三通管；8：第二三通管；9：第三三通管；10：第三进口阀；11：泥浆泵；12：平台。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1、图2所示，在本实施方式中提供了一种撬装式智能阀组，包括进口端和出口端，其中，进口端和出口端分别设置有进口阀和出口阀，进口阀和出口阀上均设置有电动驱动机构，并且进口阀通过连接管路与泥浆泵连通。

电动驱动机构与电控箱通过电源线和信号线连接，电控箱通过信号线与泥浆泵的控制端连接。

电动驱动机构在电控箱的控制下工作，当电控箱通过驱动机构打开进口阀和出口阀时，电控箱向泥浆泵控制端传输阀开启信号，该阀开启信号为泥浆泵运行的前提条件，也就是说只有泥浆泵控制端接收到阀开启信号后泥浆泵才能控制泥浆泵运行。

当电控箱通过驱动机构关闭进口阀时，电控箱向泥浆泵控制端传输阀关闭信号，泥浆泵控制端接收到阀关闭信号后，关闭泥浆泵。

电控箱通过电动驱动机构对进口阀和出口阀的工作过程进行控制，避免了人工直接与控制阀接触，提高了阀门操作的安全性、可靠性和工作效率，并且根据进口阀、出口阀的开闭状态控制泥浆泵的工作状态，避免了出现憋泵的问题。

具体的，撬装式智能阀组包括至少两个阀组单元，阀组单元的一端为撬装式智能阀组的进口端，另一端为撬装式阀组的出口端，阀组单元的进口阀和出口阀通过连接管路连接，且相邻阀组单元之间的连接管路通过管路进行连通，管路上设置有闸阀。通过设置多个阀组单元，以及多个阀组单元之间通过管路连接，并且在连接管路上设置闸阀。由此，通过多个阀门的配合使用，以及有选择打开或关闭各个阀门，由此，提高了阀组使用的多样性，以及更加方便的对阀组进行检修。

在此实施方式中，本申请提高了撬装式智能阀组的一种具体结构。参照图1，智能阀组包括两个阀组单元，其中一个阀组单元包括第一进口阀1和第一出口阀2，另一个阀组单元包括第二进口阀3和第二出口阀4，

两个闸阀，分别是第一闸阀5和第二闸阀6，

三个三通管，分别是第一三通管7、第二三通管8和第三三通管9；

其中，

第一进口阀1和第一出口阀2分别与第一三通管7的第一端口和第二端口连通；

第二进口阀3和第二出口阀4分别与第二三通管8的第一端口和第二端口连通；

第一三通管7的第三端口与第一闸阀5的第一端连通，第二三通管8的第三端口与第二闸阀6的第一端连通；

第一闸阀5的第二端与第三三通管9的第一端连通，第二闸阀6的第二端与第三三通管9的第二端连通，第三三通管9的第三端为撬装式智能阀组的一个进口，且第三三通管9的第三端设置有第三进口阀10。

参照图2，上述第一进口阀1、第二进口阀3和第三进口阀10分别与外部的泥浆泵11相连通，第一出口阀2和第二出口阀4择一的与平台12连通。具体的，第一出口阀2和第二出口阀4一个为主出口，一个是备用出口，在使用过程中，选择其中之一与钻井平台12泥浆管线连接。上述第一进口阀1、第二进口阀3和第三进口阀10分别连通有第一泥浆泵、第二泥浆泵和第三泥浆泵。当智能阀组工作时，需要确保第一出口阀2和第二出口阀4其中之一打开，第一进口阀1、第二进口阀3和第三进口阀10其中之一打开，打开的进口阀对应的泥浆泵控制端在接收到电控箱发送的阀开启信号后才能控制泥浆泵打开，关闭的进口阀对应的泥浆泵控制端在接收到电控箱发送的阀关闭信号后必须控制泥浆泵关闭。需要说明的是泥浆泵的关闭时刻至少不早于与其对应的进口阀的关闭时刻。通过三个进口阀轮流开启，泥浆泵可以进行停机维护。

进口阀和出口阀均为平面开关阀。平面开关阀为双阀盘式旋转开关阀，且其内部设置有双向推力球轴承。双向推力球轴承可以降低转动阀门开闭所需的旋转力矩。

通过使用“双流”吸能式钻井液平面开关阀，通过平面旋转方式开、关阀门，将阀门的传动系统由传统的滑动摩擦转换为滚动摩擦，极大的减少了操作阻力，在大孔径、高压工况下能轻松平稳的工作，并有不结垢、不泄漏、密封面不被冲蚀的特点，相比传统泥浆闸阀，寿命提高了5～10倍。

电动驱动机构为电动执行机构，具备0～90°的可调角度范围，用于在电控箱的控制下控制与其连接的阀门的开、闭。

电控箱包括无线收发模块和声光报警装置，电控箱通过无线收发模块与远程控制终端通讯。

远程控制终端包括无线遥控器，该无线遥控器包括显示屏、按键，以及与无线收发模块相适配的天线。

通过远程控制终端向电控箱发送控制指令，可以实现阀门的远程控制，进一步的提高了阀门控制的安全性。

且针对阀门的控制采用高级逻辑算法编程，实现各个阀门的顺序开启与关闭，当阀组的开关流程出现错误有可能发生憋泵等重大事故时，系统会提前进行声光报警，提醒操作者及时更正操作流程，避免安全事故的发生。

撬装式智能阀组还包括用于支撑撬装式智能阀组的支腿，以及用于其吊装的吊钩。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种撬装式智能阀组，包括进口端和出口端，其特征在于，所述进口端和出口端分别设置有进口阀和出口阀；

进口阀和出口阀上均设置有电动驱动机构，并且进口阀通过连接管路与泥浆泵连通；

所述电动驱动机构与电控箱通过电源线和信号线连接，电控箱通过信号线与泥浆泵的控制端连接；

所述电动驱动机构在电控箱的控制下工作，当电控箱通过驱动机构打开进口阀和出口阀时，电控箱向泥浆泵控制端传输阀开启信号，该阀开启信号为泥浆泵运行的前提条件；

当电控箱通过驱动机构关闭进口阀时，电控箱向泥浆泵控制端传输阀关闭信号，泥浆泵控制端接收到阀关闭信号后，关闭泥浆泵。

2.根据权利要求1所述的撬装式智能阀组，其特征在于，包括至少两个阀组单元，阀组单元的一端为撬装式智能阀组的进口端，另一端为撬装式阀组的出口端，阀组单元的进口阀和出口阀通过连接管路连接，且相邻阀组单元之间的连接管路通过管路进行连通，所述管路上设置有闸阀。

3.根据权利要求2所述的撬装式智能阀组，其特征在于，包括两个阀组单元，其中一个阀组单元包括第一进口阀(1)和第一出口阀(2)，另一个阀组单元包括第二进口阀(3)和第二出口阀(4)，

两个闸阀，分别是第一闸阀(5)和第二闸阀(6)，

三个三通管，分别是第一三通管(7)、第二三通管(8)和第三三通管(9)；

其中，

第一进口阀(1)和第一出口阀(2)分别与第一三通管(7)的第一端口和第二端口连通；

第二进口阀(3)和第二出口阀(4)分别与第二三通管(8)的第一端口和第二端口连通；

第一三通管(7)的第三端口与第一闸阀(5)的第一端连通，第二三通管(8)的第三端口与第二闸阀(6)的第一端连通；

第一闸阀(5)的第二端与第三三通管(9)的第一端连通，第二闸阀(6)的第二端与第三三通管(9)的第二端连通，第三三通管(9)的第三端为撬装式智能阀组的一个进口，且第三三通管(9)的第三端设置有第三进口阀(10)。

4.根据权利要求3所述的撬装式智能阀组，其特征在于，所述第一进口阀(1)、第二进口阀(3)和第三进口阀(10)分别与外部的泥浆泵(11)相连通，第一出口阀(2)和第二出口阀(4)择一的与钻井平台泥浆管线连通。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的撬装式智能阀组，其特征在于，所述进口阀和出口阀均为平面开关阀。

6.根据权利要求5所述的撬装式智能阀组，其特征在于，所述平面开关阀为双阀盘式旋转开关阀，且其内部设置有双向推力球轴承。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的撬装式智能阀组，其特征在于，所述电动驱动机构为电动执行器，具备0～90°的可调角度范围。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的撬装式智能阀组，其特征在于，所述的电控箱包括无线收发模块和声光报警装置，电控箱通过无线收发模块与远程控制终端通讯。

9.根据权利要求8所述的撬装式智能阀组，其特征在于，所述远程控制终端包括无线遥控器，该无线遥控器包括显示屏、按键，以及与无线收发模块相适配的天线。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的撬装式智能阀组，其特征在于，还包括用于支撑撬装式智能阀组的支腿，以及用于其吊装的吊钩。