CN111878715A - 一种油气管网全时智能管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气管网全时智能管理系统及方法，包括铺设在采气井口和集气站之间或集气站与集气站之间的光纤，或沿长输管线铺设的光纤，所述光纤沿集输管路铺设；集气站中设置有控制系统，光纤和控制系统连接，所述控制系统用于根据光纤采集的报警数据关闭设置在集输管路上的紧急截断装置，并根据截断管路的阀门故障进行修阀或换阀。本发明将光纤检测与集输管线电动紧急截断装置有效结合，及时将集输管线数据信息或井口数据回传控制系统，控制系统通过数据库对数据进行分析，将信息反馈给智能管理系统，售后保障系统运行，保障整体系统正常运维。

Description

一种油气管网全时智能管理系统及方法

技术领域

本发明属于能源集输安全防护技术领域，具体涉及一种油气管网全时智能管理系统及方法。

背景技术

近年来，随着我国现代化的逐步发展和经济水平提高，油气生产规模日益扩大，但合理的安全管理与应急措施的缺少，致使石油天然气灾害事故频发。大型建设项目在集输管线附近施工，存在对集输管线的入侵。自然灾害如山体滑坡或者地震导致集输管线断裂或者变形都存在管线泄漏风险。目前长输管线大部分都是人工巡检，防护手段落后，管线渗漏没有好的检测手段及时发现事故，无法实现实时监控。管线主要控制阀门为大部分为手动控制，发生灾害事故无法及时关断，也无法及时判断灾害位置，导致事故控制比较滞后。油田上现有的SCADA系统，主要应用于数据采集与监视控制以及过程控制等，缺少数据库分析和智能管理系统，无法对采集数据进行分析和有效利用。

天然气采气井口长期生产容易造成阀门严重腐蚀，阀门内漏、外漏、阀杆断裂和开关失控，大四通组件钢环密封失效，输气管线存在泄漏、裸露、埋深变化、地质变形等威胁，严重影响采气井口、输气管线的正常生产，存在一定的安全隐患，使得后续操作安全性大大降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油气管网全时智能管理系统及方法，以克服现有技术的缺陷，本发明将光纤检测与集输管线电动紧急截断装置有效结合，及时将集输管线数据信息或井口数据回传控制系统，控制系统通过数据库对数据进行分析，将信息反馈给智能管理系统，售后保障系统运行，保障整体系统正常运维。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种油气管网全时智能管理系统，包括铺设在采气井口和集气站之间或集气站与集气站之间的光纤，或沿长输管线铺设的光纤，所述光纤沿集输管路铺设；集气站中设置有控制系统，光纤和控制系统连接，所述控制系统用于根据光纤采集的报警数据关闭设置在集输管路上的紧急截断装置，并根据截断管路的阀门故障进行修阀或换阀。

进一步地，所述紧急截断装置包括阀体，阀体的高压端连接输气管线的上游管线，阀体的低压端连接输气管线的下游管线，阀体上连接有阀盖，阀盖上连接有顶盖，顶盖上连接有上盖，上盖上连接有安装底板，安装底板上连接有电机，上盖上通过轴承穿插有丝杠螺母，电机的输出轴通过第一键连接有小齿轮，小齿轮与连接在丝杠螺母上的大齿轮啮合，大齿轮和丝杠螺母通过键连接并用锁紧螺母固定，丝杠螺母内部穿插有与其配合的丝杠，丝杠底部通过防转支架连接至滑套，滑套中设置有滑块，滑块与穿插在滑套上的阀杆连接，阀杆的下部穿过顶盖连接至关闭阀芯，顶盖的下部通过悬挂芯连接至设置在阀体中的阀座，关闭阀芯位于悬挂芯内侧，阀座中设置有弹簧，关闭阀芯上部设置有与阀杆配合的锁紧帽，顶盖的侧壁开设有检测口，检测口上连接有高压截止阀，检测口上和高压截止阀之间设置有压力传感器。

进一步地，电机穿过防爆箱连接在安装底板上；丝杠螺母外侧通过第二键连接有把手螺母；丝杠螺母顶部连接有丝杠护帽；阀盖通过若干高强度螺栓与阀体连接，且阀盖与阀体连接处设置有密封垫环；安装底板上连接有能够将大齿轮及小齿轮保护起来的护罩；阀杆穿过顶盖的位置设置有第一密封圈，顶盖与阀盖的连接处设置有第二密封圈，阀座和阀体的连接处设置有第三密封圈，关闭阀芯上设置有与阀座配合的第四密封圈，阀杆下端设置有与关闭阀芯配合的第五密封圈。

进一步地，当进行修阀时，采用带压修阀工具，所述带压修阀工具包括连接在井口大四通法兰上的阀门，阀门上部连接有防喷法兰B，防喷法兰B上部通过液压缸短节连接至液压缸，液压缸中穿插设置有堵塞杆，且堵塞杆的上部伸出液压缸，所述堵塞杆包括堵塞器，堵塞器上部连接有活塞杆，堵塞器的中心孔及活塞杆的中心孔穿插设置有中心杆，中心杆的自由端穿出活塞杆的端部，活塞杆的端部通过固定螺母以及中心杆压帽对中心杆固定；

所述堵塞器包括与活塞杆连接的套管，套管的自由端连接至密封胶桶，密封胶筒的自由端通过堵头固定，且中心杆的下端与堵头螺纹连接；

防喷法兰B或液压缸上连接有扶正横梁，堵塞杆上部的活塞杆上连接有不丢手横梁，扶正横梁和不丢手横梁的两端分别通过第一立柱和第二立柱连接，所述防喷法兰B上设置有放气阀和压力表，且防喷法兰B通过组合密封进行密封。

进一步地，所述套管的上部连接有堵塞器接杆，堵塞器接杆的上部连接有堵塞器上接头，堵塞器上接头的上部通过活动连接组件连接至活塞杆，堵塞器上部的中空、堵塞器上接头的中空、活动连接组件的中空以及活塞杆的中空穿插设置有中心杆，堵塞器接杆内部安装有轴套，堵塞器接杆下部连接至套管，套管的自由端连接至密封胶筒，密封胶筒的自由端通过堵头固定，轴套的上端与中心杆连接，下端连接有中心轴，中心轴的自由端穿插设置在套管、密封胶筒及堵头的中空中，且堵头与中心轴螺纹连接；

堵塞器接杆内部为光孔，轴套外部为光杆，且轴套与堵塞器接杆为间隙配合；

所述活动接头组件包括与堵塞器上接头连接的活动接头连接头，活动接头连接头通过压帽连接至活动接头，活动接头连接头和压帽之间设置有活动接头卡环，活动接头与活塞杆连接；

堵塞器接杆与套管之间设置有第一密封件，套管与中心轴之间设置有第二密封件；

所述活塞杆与中心杆为间隙配合；

第一立柱与扶正横梁和不丢手横梁之间以及第二立柱与扶正横梁和不丢手横梁之间均通过限位螺母固定。

进一步地，当进行换阀时，根据实际情况采用带压换阀工具直接进行换阀，或者先采用带压钻孔工具建立新的作业通道，再采用带压换阀工具更换故障阀门；

所述带压换阀工具包括连接在井口大四通法兰上的立柱组件，立柱组件的上部通过扶正横梁连接有堵塞杆，所述堵塞杆穿插在液压缸组件中，所述堵塞杆包括堵塞器，堵塞器上部通过堵塞器上接头连接至活动连接组件，活动连接组件上部连接有活塞杆，堵塞器上部的中空、堵塞器上接头的中心孔、活动连接组件的中心孔以及活塞杆的中心孔穿插设置有中心杆，中心杆的自由端穿出活塞杆的端部，活塞杆的端部通过固定螺母以及中心杆压帽对中心杆固定；

所述堵塞器包括与堵塞器上接头连接的堵塞器接杆，堵塞器接杆内部安装有轴套，堵塞器接杆下部连接有套管，套管的自由端连接至密封胶筒，密封胶筒的自由端通过堵头固定，轴套的上端与中心杆连接，下端连接有中心轴，中心轴的自由端穿插设置在套管、密封胶筒及堵头的中心孔中，且堵头与中心轴螺纹连接；

所述液压缸组件包括液压缸，液压缸下部通过液压缸短节连接至防喷法兰B，防喷法兰B的下部通过阀门连接至井口大四通法兰，堵塞杆的下部穿插在井口大四通法兰内部，上部穿出液压缸，并通过活塞杆外侧凹槽与扶正横梁连接；所述防喷法兰B上设置有放气阀和压力表，且防喷法兰B通过组合密封进行密封。

进一步地，堵塞器接杆内部为光孔，轴套外部为光杆，且轴套与堵塞器接杆为间隙配合；所述活塞杆与中心杆为间隙配合；所述立柱组件包括两根立柱，两根立柱的底部通过立柱接头与井口大四通法兰连接，两根立柱的上部与扶正横梁配合连接；所述活动接头组件包括与堵塞器上接头连接的活动接头连接头，活动接头连接头通过压帽连接至活动接头，活动接头连接头和压帽之间设置有活动接头卡环，活动接头与活塞杆连接；堵塞器接杆与套管之间设置有第一密封件，套管与中心轴之间设置有第二密封件。

进一步地，所述带压钻孔工具包括固定在待作业阀门的备用控制阀门上的防喷法兰A，防喷法兰A的中心穿插设置有中心钻杆，且防喷法兰A的上下侧均设置有用于对中心钻杆进行密封的V型密封，中心钻杆的底部通过扶正套连接至钻头，中心钻杆的顶部连接有钻杆加长杆；

所述防喷法兰A上部连接有下扶正横梁，所述下扶正横梁的中部穿插中心钻杆，两端穿插有立柱A，立柱A的底部固定在待钻孔阀门的固定座上，中心钻杆上连接有不丢手横梁A，所述不丢手横梁A位于下扶正横梁上侧，且不丢手横梁A的中部穿插中心钻杆，两端穿插立柱A，立柱A的顶部连接有立柱A加长杆；

所述立柱A加长杆的顶部连接有马达横梁，马达横梁的两端固定有液压缸A，中部连接有马达支架，马达支架上设置有液压马达，马达支架的中心设置有连接花键和钻杆转换轴，液压马达的输出轴通过连接花键连接至钻杆转换轴，钻杆转换轴的下部穿插在马达横梁的中心，且钻杆转换轴底部与钻杆加长杆顶部连接；

所述液压缸A和液压马达均通过液压控制台控制。

进一步地，防喷法兰A中心上设置有上下两个安装V型密封的密封槽，位于上侧的密封槽中从下至上依次设置有V型密封圈组件、V型压紧螺母和密封盘根，位于下侧的密封槽中从上至下依次设置有V型密封圈组件、V型压紧螺母和密封盘根；

所述防喷法兰A通过8根双头柱螺栓及配套螺母固定在待作业阀门的备用控制阀门上，连接面通过八角垫密封，防喷法兰A上安装有用于测量介质压力或者温度参数的传感器和用于作业过程介质排放的放气阀；

所述下扶正横梁由公母两片横梁组成，公母横梁通过双头螺栓连接，下扶正横梁上有3个通孔，中间通孔尺寸配套中心钻杆尺寸，用于穿过中心钻杆，左右两端通孔用于安装左右立柱A，下扶正横梁用于扶正防喷法兰A并防止防喷法兰A旋转；

所述下扶正横梁和不丢手横梁A均通过立柱A限位螺母与立柱A连接；所述马达横梁与钻杆转换轴之间安装有轴承，马达支架与马达横梁为螺纹连接，马达支架与液压马达通过螺栓连接；

所述马达横梁上设置有与钻杆加长杆及中心钻杆中心连通的冷却水注入口；

所述钻杆加长杆通过螺纹连接在钻杆转换轴上，中心钻杆与钻杆加长杆通过螺纹连接，扶正套与中心钻杆通过螺纹连接，钻头与扶正套通过螺纹连接；

所述中心钻杆和钻杆加长杆上均设置有若干定位槽，其中一个定位槽用于安装不丢手横梁A，其余定位槽上安装钻杆护环；

所述液压缸A的顶部连接有液压缸A横梁。

一种油气管网全时智能管理方法，通过光纤对集输管路进行监测，当检测到异常情况时，将报警数据传输至控制系统，控制系统根据光纤采集的报警数据关闭设置在集输管路故障点两端的紧急截断装置，并根据截断管路的阀门故障进行修阀或换阀，如果是井口采气树主控阀门泄露导致，则采用带压换阀工具带压更换故障阀门；如果故障主控阀门无法开关时采用带压钻孔工具先建立新的作业通道，再采用带压换阀工具更换故障阀门；如果井口采气树部件密封钢环处泄露，集输管线因第三方入侵或泄露导致故障，则采用带修阀工具进行带压封堵维修。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明将光纤检测与集输管线电动紧急截断装置有效结合，及时将集输管线数据信息或井口数据回传控制系统，控制系统通过数据库对数据进行分析，将信息反馈给智能管理系统，售后保障系统运行，保障整体系统正常运维。

进一步地，当需要截断管线时，控制系统给电机命令，电机旋转带动小齿轮、大齿轮、丝杠螺母转动，丝杠向下运动，推动阀杆、关闭阀芯下移至阀座，关闭阀芯与阀座密封，截断管线；当压力传感器检测到管线压力超出或低于设定值时，控制系统会自动给电机命令，执行关阀动作。当上游管线突然增压或下游管线突然失压时，无需电机动作，滑块在滑套内下移，带动阀杆、关闭阀芯下移至阀，关闭阀芯与阀座密封，截断管线，在这个过程中，重点在于管线正常输气时，滑块与滑套之间留有一定的自由行程，阀杆和关闭阀芯在气压作用下处于悬浮静平衡状态，当管线压力波动较大时滑块可带动阀杆、关闭阀芯下移至阀座。本发明不仅在带电情况下可进行远程开关控制，也可在管线压力超出设定值或上游管线突然增压、下游管线突然失压情况下自动截断，达到保护天然气输气管线的目的。

另外需要打开截断装置恢复管线时，控制系统给电机命令，电机旋转带动小齿轮、大齿轮、丝杠螺母转动，丝杠向上运动，拉动阀杆、关闭阀芯上移离开阀座一定距离，关闭阀芯上的密封脱出阀座，管线气流通道打开。在这个过程中，重点在于提升关闭阀芯时使用了二级提升，电机拉动阀杆上移时先拉开阀杆与关闭阀芯之间的密封，使上下游气流打开一个小通道，待管线压力平衡一段时间，再二次提升关闭阀芯，使之与阀座之间的密封脱开，这个过程中大大减小了电机的使用功率，小电压低功率就可使阀杆下端的密封圈脱离关闭阀芯，先形成小气流通道，后续就可轻松提升关闭阀芯形成大气流通道。

进一步地，修阀工具采用防喷法兰通过液压缸短节与液压缸连接，减少现场拆装工具操作，防喷法兰、液压缸短节、液压缸都是通过螺纹连接固定，使得工具的整体稳定性和可靠性增加，本发明采用扶正横梁通过限位卡槽固定在液压缸或防喷法兰上，通过限位螺母和立柱固定不丢手横梁，立柱比较短，工作过程中不容易摆动，使得作业过程简单，安全，本发明采用液压缸、防喷法兰和堵塞杆整体连接，使得堵塞杆下到堵塞位置的过程比较简单，快捷，准确，堵塞杆伸缩操作比较灵活，修阀施工周期短，对产能影响小，更加安全、可靠、快捷。

使用时，通过液压控制台控制液压站给液压缸上腔注油，使活塞杆带着堵塞器下行至指定位置，并通过活塞杆上的固定螺母压紧活塞杆，然后松开中心杆压帽，中心杆向上移动，堵塞器密封，通过中心杆向上拉动给密封胶筒二次加压，挤压密封胶筒，使得堵塞更加安全可靠，然后观察防喷法兰上压力表数值稳定后打开防喷法兰上放气阀，排掉堵塞器空腔的介质，关闭放气阀，则堵塞完成；在封堵状态下，拆解故障阀门，修复阀门损坏部件，阀门维修完成后恢复阀门；拆掉不丢手横梁，操作中心杆，使得中心杆向上移动，堵塞部位解除封堵，然后通过液压站给液压缸下腔注油，直至油缸上行至液压缸顶端停止，通过液压站操作液压缸可以快速实现堵塞器进入指定位置，现场人员操作简单，操作堵塞器封堵，密封可靠，缩短作业时间，根据需要维修阀门损坏部，在工作效率和安全性上明显提升。

进一步地，换阀工具利用液压缸、立柱组件以活塞杆、扶正横梁的有效结合，中心杆压帽可以控制中心杆使堵塞器部分进入预堵塞位置时不膨胀，活塞杆部分通过轴套、护套、中心轴、堵塞器接杆、密封胶筒、中心杆压帽的有效结合，轴套与堵塞器接杆之间有间隙设计，松开中心杆压帽后，当堵塞器受到介质压力后，可以利用井口天然气压力挤压密封胶筒，天然气压力对密封胶筒的挤压变形稳定后，可以操作中心杆控制轴套带动中心轴使密封胶筒二次挤压，增加密封可靠性；本发明中心杆、中心轴、轴套的连接结构，通过操作中心杆控制轴套带动中心轴可以使密封胶筒按照需要膨胀或者收缩，该结构操作便捷、稳定；中心杆和轴套的连接，使得中心杆可以自由断开，不影响堵塞器的密封效果，方便待更换阀门的拆卸和新更换阀门的安装。

活动接头组件包含活动接头、活动接头连接头、活动接头卡环，其与活塞杆的连接，方便堵塞器在使用过程中的拆装，拆装简单、可靠；防喷法兰上设置有放气阀和压力表，密封结构采用组合密封型式，通过盘根压缩组合密封达到密封作用，密封型式更换可靠，密封件方便更换。

进一步地，钻孔工具采用防喷法兰配合V型密封能够方便可靠的密封中心钻杆，本发明采用不丢手横梁，方便钻孔过程中带压拆装中心钻杆，使得作业过程简单，安全，本发明采用双液压缸结构同时控制中心钻杆上下移动，工作过程中更加稳定可靠。双液压缸的结构有利于加长中心钻杆，使得中心钻杆的长度可以增加到比较长的尺寸，本发明采用钻杆扶正套在钻孔过程中扶正钻杆，减小钻孔过程的摩擦阻力，本发明采用的钻杆和钻杆加长杆都有限位槽，方便钻孔过程中控制中心钻杆，接钻杆或者拆卸钻杆，钻孔施工周期短，对产能影响小,更加安全、可靠、快捷、经济。

通过使用密封盘根方便更换V型密封圈组件；中心钻杆和钻杆加长杆中心带孔可以在钻孔过程中冷却钻头和润滑。

附图说明

图1为本发明油气管网全时智能管理系统结构示意图；

图2为本发明紧急截断装置结构示意图；

图3为本发明带压修阀工具方案一结构图；

图4为本发明带压修阀工具方案二结构图；

图5为本发明带压修阀工具堵塞杆结构图；

图6为本发明带压修阀工具活动连接组件示意图；

图7为本发明带压修阀工具堵塞器示意图；

图8为本发明带压换阀工具结构示意图；

图9为本发明带压钻孔工具结构示意图。

其中，1、采气树；2、紧急截断装置；3、光纤；4、集输管路；5、集气站；

1-1、电机；1-2、防爆箱；1-3、安装底板；1-4、护罩；1-5、小齿轮；1-6、第一键；1-7、大齿轮；1-8、锁紧螺母；1-9、把手螺母；1-10、丝杠护帽；1-11、丝杠；1-12、丝杠螺母；1-13、第二键；1-14、轴承；1-15、上盖；1-16、防转支架；1-17、滑套；1-18、滑块；1-19、压力传感器；1-20、高压截止阀；1-21、第一密封圈；1-22、顶盖；1-23、第二密封圈；1-24、阀杆；1-25、阀盖；1-26、第三密封圈；1-27、阀体；1-28、阀座；1-29、弹簧；1-30、密封垫环；1-31、悬挂芯；1-32、高强度螺栓；1-33、第四密封圈；1-34、关闭阀芯；1-35、锁紧帽；1-36、第五密封圈；

2-1.大四通；2-2.套管；2-3.堵头；2-4.密封胶筒；2-5.第一立柱；2-6.中心杆；2-7.防喷法兰B；2-8.扶正横梁；2-9.限位螺母；2-10.第二立柱；2-11.不丢手横梁；2-12.液压缸；2-13、堵塞器接杆；2-14、轴套；2-15、中心轴；2-16、第一密封件；2-17、第二密封件；2-18、堵塞器上接头；2-19、活动接头；2-20、活动接头连接头；2-21、活动接头卡环；2-22、压帽；2-23、活塞杆；2-24、固定螺母；2-25、中心杆压帽；2-26、4号阀门；2-27、1号主控阀门；

3-20、立柱；3-21、液压缸短节；3-22、立柱接头；

4-1、立柱固定螺母；4-2、立柱A；4-3、钻头；4-4、扶正套；4-5、变径接头；4-6、中心钻杆；4-7、V型压紧螺母；4-8、V型密封圈组件；4-9、密封盘根；4-10、立柱加长杆；4-11、不丢手横梁A；4-12、钻杆加长杆；4-13、马达横梁；4-14、马达支架；4-15、液压马达；4-16、液压缸A；4-17、连接花键；4-18、钻杆转换轴；4-19、轴承；4-20、钻杆护环；4-21、立柱限位螺母；4-22、下扶正横梁；4-23、防喷法兰A；4-24、液压缸横梁；4-25、冷却水注入口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述：

参见图1，一种油气管网全时智能管理系统，包括铺设在采气井口(井口的采气树1)和集气站5之间的光纤3，或集气站和集气站之间的光纤，或者沿长输管线铺设的光纤，所述光纤沿集输管路4铺设；集气站中设置有控制系统，光纤和控制系统连接，所述控制系统用于根据光纤采集的报警数据关闭设置在集输管路上的紧急截断装置2，并根据截断管路的阀门故障进行修阀或换阀，其中紧急截断装置2有若干个，分布在集输管路4上。

参见图2，紧急截断装置包括阀体1-27，阀体1-27的高压端连接输气管线的上游管线，阀体1-27的低压端连接输气管线的下游管线，阀体1-27上连接有阀盖1-25，阀盖1-25上连接有顶盖1-22，顶盖1-22上连接有上盖1-15，上盖1-15上连接有安装底板1-3，安装底板1-3上连接有电机1-1，上盖1-15上通过轴承1-14穿插有丝杠螺母1-12，电机1-1的输出轴通过第一键1-6连接有小齿轮1-5，小齿轮1-5与连接在丝杠螺母1-12上的大齿轮1-7啮合，大齿轮1-7和丝杠螺母1-12通过键连接并用锁紧螺母1-8固定，丝杠螺母1-12内部穿插有与其配合的丝杠1-11，丝杠1-11底部通过防转支架1-16连接至滑套1-17，滑套1-17中设置有滑块1-18，滑块1-18与穿插在滑套1-17上的阀杆1-24连接，阀杆1-24的下部穿过顶盖1-22连接至关闭阀芯1-34，顶盖1-22的下部通过悬挂芯1-31连接至设置在阀体1-27中的阀座1-28，关闭阀芯1-34位于悬挂芯1-31内侧，阀座1-28中设置有弹簧1-29，关闭阀芯1-34上部设置有与阀杆1-24配合的锁紧帽1-35，顶盖1-22的侧壁开设有检测口，检测口上连接有高压截止阀1-20，检测口上和高压截止阀1-20之间设置有压力传感器1-19。

电机1-1穿过防爆箱1-2连接在安装底板1-3上；丝杠螺母1-12外侧通过第二键1-13连接有把手螺母1-9；丝杠螺母1-12顶部连接有丝杠护帽1-10；阀盖1-25通过若干高强度螺栓1-32与阀体1-27连接，且阀盖1-25与阀体1-27连接处设置有密封垫环1-30；安装底板1-3上连接有能够将大齿轮1-7及小齿轮1-5保护起来的护罩1-4；阀杆1-24穿过顶盖1-22的位置设置有第一密封圈1-21，顶盖1-22与阀盖1-25的连接处设置有第二密封圈1-23，阀座1-28和阀体1-27的连接处设置有第三密封圈1-26，关闭阀芯1-34上设置有与阀座1-28配合的第四密封圈1-33，阀杆1-24下端设置有与关闭阀芯1-34配合的第五密封圈1-36。

当进行修阀时，采用带压修阀工具，参见图3至图7，带压修阀工具包括连接在井口大四通法兰上的阀门，阀门上部连接有防喷法兰B2-7，防喷法兰B2-7上部通过液压缸短节连接至液压缸2-12，液压缸2-12中穿插设置有堵塞杆，且堵塞杆的上部伸出液压缸2-12，所述堵塞杆包括堵塞器，堵塞器上部连接有活塞杆2-23，堵塞器的中心孔及活塞杆2-23的中心孔穿插设置有中心杆2-6，中心杆2-6的自由端穿出活塞杆2-23的端部，活塞杆2-23的端部通过固定螺母2-24以及中心杆压帽2-25对中心杆2-6固定；

所述堵塞器包括与活塞杆2-23连接的套管2-2，套管2-2的自由端连接至密封胶桶2-4，密封胶筒2-4的自由端通过堵头2-3固定，且中心杆2-2的下端与堵头2-3螺纹连接；

防喷法兰B2-7或液压缸2-12上连接有扶正横梁2-8，堵塞杆上部的活塞杆2-23上连接有不丢手横梁2-11，扶正横梁2-8和不丢手横梁2-11的两端分别通过第一立柱2-5和第二立柱2-10连接，所述防喷法兰B2-7上设置有放气阀和压力表，且防喷法兰B通过组合密封进行密封。

所述套管2-2的上部连接有堵塞器接杆2-13，堵塞器接杆2-13的上部连接有堵塞器上接头2-18，堵塞器上接头2-18的上部通过活动连接组件连接至活塞杆2-23，堵塞器上部的中空、堵塞器上接头2-18的中空、活动连接组件的中空以及活塞杆2-23的中空穿插设置有中心杆2-6，堵塞器接杆2-13内部安装有轴套2-14，堵塞器接杆2-13下部连接至套管2-2，套管2-2的自由端连接至密封胶筒2-4，密封胶筒2-4的自由端通过堵头2-3固定，轴套2-14的上端与中心杆2-6连接，下端连接有中心轴2-15，中心轴2-15的自由端穿插设置在套管2-2、密封胶筒2-4及堵头2-3的中空中，且堵头2-3与中心轴2-15螺纹连接；

堵塞器接杆2-13内部为光孔，轴套2-14外部为光杆，且轴套2-14与堵塞器接杆2-13为间隙配合；

所述活动接头组件包括与堵塞器上接头2-18连接的活动接头连接头2-20，活动接头连接头2-20通过压帽2-22连接至活动接头2-19，活动接头连接头2-20和压帽2-22之间设置有活动接头卡环2-21，活动接头2-19与活塞杆2-23连接；

堵塞器接杆2-13与套管2-2之间设置有第一密封件2-16，套管2-2与中心轴2-15之间设置有第二密封件2-17；

所述活塞杆2-23与中心杆2-6为间隙配合；

第一立柱2-5与扶正横梁2-8和不丢手横梁2-11之间以及第二立柱2-10与扶正横梁2-8和不丢手横梁2-11之间均通过限位螺母2-9固定。

参见图5至图8，带压换阀工具包括连接在井口大四通法兰上的立柱组件，立柱组件的上部通过扶正横梁2-8连接有堵塞杆，所述堵塞杆穿插在液压缸组件中，所述堵塞杆包括堵塞器，堵塞器上部通过堵塞器上接头2-18连接至活动连接组件，活动连接组件上部连接有活塞杆2-23，堵塞器上部的中空、堵塞器上接头2-18的中心孔、活动连接组件的中心孔以及活塞杆2-23的中心孔穿插设置有中心杆2-6，中心杆2-6的自由端穿出活塞杆2-23的端部，活塞杆2-23的端部通过固定螺母2-24以及中心杆压帽2-25对中心杆2-6固定；

所述堵塞器包括与堵塞器上接头2-18连接的堵塞器接杆2-13，堵塞器接杆2-13内部安装有轴套2-14，堵塞器接杆2-13下部连接有套管2-2，套管2-2的自由端连接至密封胶筒2-4，密封胶筒2-4的自由端通过堵头2-3固定，轴套2-14的上端与中心杆2-6连接，下端连接有中心轴2-15，中心轴2-15的自由端穿插设置在套管2-2、密封胶筒2-4及堵头2-3的中心孔中，且堵头2-3与中心轴2-15螺纹连接；

所述液压缸组件包括液压缸2-12，液压缸2-12下部通过液压缸短节3-21连接至防喷法兰B，防喷法兰B的下部通过阀门连接至井口大四通法兰，堵塞杆的下部穿插在井口大四通法兰内部，上部穿出液压缸2-12，并通过活塞杆2-23外侧凹槽与扶正横梁2-8连接；所述防喷法兰B上设置有放气阀和压力表，且防喷法兰B通过组合密封进行密封。

堵塞器接杆2-13内部为光孔，轴套2-14外部为光杆，且轴套2-14与堵塞器接杆2-13为间隙配合；所述活塞杆2-23与中心杆2-6为间隙配合；所述立柱组件包括两根立柱3-20，两根立柱3-20的底部通过立柱接头3-22与井口大四通法兰连接，两根立柱3-20的上部与扶正横梁2-8配合连接；所述活动接头组件包括与堵塞器上接头2-18连接的活动接头连接头2-20，活动接头连接头2-20通过压帽2-22连接至活动接头2-19，活动接头连接头2-20和压帽2-22之间设置有活动接头卡环2-21，活动接头2-19与活塞杆2-23连接；堵塞器接杆2-13与套管2-2之间设置有第一密封件2-16，套管2-2与中心轴2-15之间设置有第二密封件2-17。

参见图9，带压钻孔工具包括固定在待作业阀门的备用控制阀门上的防喷法兰A4-23，防喷法兰A4-23的中心穿插设置有中心钻杆4-6，且防喷法兰A4-23的上下侧均设置有用于对中心钻杆4-6进行密封的V型密封，中心钻杆4-6的底部通过扶正套4-4连接至钻头4-3，中心钻杆4-6的顶部连接有钻杆加长杆4-12；

所述防喷法兰A4-23上部连接有下扶正横梁4-22，所述下扶正横梁4-22的中部穿插中心钻杆4-6，两端穿插有立柱A4-2，立柱A4-2的底部固定在待钻孔阀门的固定座上，中心钻杆4-6上连接有不丢手横梁A4-11，所述不丢手横梁A4-11位于下扶正横梁4-22上侧，且不丢手横梁A4-11的中部穿插中心钻杆4-6，两端穿插立柱A4-2，立柱A4-2的顶部连接有立柱A加长杆4-10；

所述立柱A加长杆4-10的顶部连接有马达横梁4-13，马达横梁4-13的两端固定有液压缸A4-16，中部连接有马达支架4-14，马达支架4-14上设置有液压马达4-15，马达支架4-14的中心设置有连接花键4-17和钻杆转换轴4-18，液压马达4-15的输出轴通过连接花键4-17连接至钻杆转换轴4-18，钻杆转换轴4-18的下部穿插在马达横梁4-13的中心，且钻杆转换轴4-18底部与钻杆加长杆4-12顶部连接；

所述液压缸A4-16和液压马达4-15均通过液压控制台控制。

防喷法兰A4-23中心上设置有上下两个安装V型密封的密封槽，位于上侧的密封槽中从下至上依次设置有V型密封圈组件4-8、V型压紧螺母4-7和密封盘根4-9，位于下侧的密封槽中从上至下依次设置有V型密封圈组件4-8、V型压紧螺母4-7和密封盘根4-9；

所述防喷法兰A4-23通过8根双头柱螺栓及配套螺母固定在待作业阀门的备用控制阀门上，连接面通过八角垫密封，防喷法兰A4-23上安装有用于测量介质压力或者温度参数的传感器和用于作业过程介质排放的放气阀；

所述下扶正横梁4-22由公母两片横梁组成，公母横梁通过双头螺栓连接，下扶正横梁4-22上有3个通孔，中间通孔尺寸配套中心钻杆4-6尺寸，用于穿过中心钻杆4-6，左右两端通孔用于安装左右立柱A4-2，下扶正横梁4-22用于扶正防喷法兰A4-23并防止防喷法兰A4-23旋转；

所述下扶正横梁4-22和不丢手横梁A4-11均通过立柱A限位螺母4-21与立柱A4-2连接；所述马达横梁4-13与钻杆转换轴4-18之间安装有轴承4-19，马达支架4-14与马达横梁4-13为螺纹连接，马达支架4-14与液压马达4-15通过螺栓连接；

所述马达横梁4-13上设置有与钻杆加长杆4-12及中心钻杆4-6中心连通的冷却水注入口4-25；

所述钻杆加长杆4-12通过螺纹连接在钻杆转换轴4-18上，中心钻杆4-6与钻杆加长杆4-12通过螺纹连接，扶正套4-4与中心钻杆4-6通过螺纹连接，钻头4-3与扶正套4-4通过螺纹连接；

所述中心钻杆4-6和钻杆加长杆4-12上均设置有若干定位槽，其中一个定位槽用于安装不丢手横梁A4-11，其余定位槽上安装钻杆护环4-20；

所述液压缸A4-16的顶部连接有液压缸A横梁4-24。

一种油气管网全时智能管理方法，通过光纤对集输管路进行监测，当检测到异常情况(如第三方入侵、地质灾害或者管线泄漏等)时，将报警数据传输至控制系统，控制系统根据光纤采集的报警数据关闭设置在集输管路故障点两端的紧急截断装置，并根据截断管路的阀门故障进行修阀或换阀，如果是井口采气树主控阀门泄露导致，则采用带压换阀工具带压更换故障阀门；如果故障主控阀门无法开关时采用带压钻孔工具先建立新的作业通道，再采用带压换阀工具更换故障阀门；如果井口采气树部件密封钢环处泄露，集输管线因第三方入侵或泄露导致故障，则采用带修阀工具进行带压封堵维修。

紧急截断装置工作过程如下：

正常生产时，截断装置处于打开状态，关闭阀芯1-34密封面与阀座1-28存在一定的距离，管路气体通过阀体1-27高压端进入阀盖1-25，再经过悬挂芯1-31、关闭阀芯1-34侧孔进入低压端，形成气流通道。

当需要截断管线时，程序给电机1-1命令，电机1-1旋转带动小齿轮1-5、大齿轮1-7、丝杠螺母1-12转动，丝杠1-11向下运动，推动阀杆1-24、关闭阀芯1-34下移至阀座1-28，关闭阀芯1-34上的第四密封圈1-33与阀座1-28密封，截断管线。

当压力传感器1-19检测到管线压力超出或低于设定值时，控制系统会自动给电机1-1命令，执行关阀动作。

当上游管线突然增压或下游管线突然失压时，无需电机1-1动作，滑块1-18在滑套1-17内下移，带动阀杆1-24、关闭阀芯1-34下移至阀座1-28，关闭阀芯1-34上的第四密封圈1-33与阀座1-28密封，截断管线。在这个过程中，重点在于管线正常输气时，滑块1-18与滑套1-17之间留有一定的自由行程，阀杆1-24和关闭阀芯1-34在气压作用下处于悬浮静平衡状态，当管线压力波动较大时滑块1-18可带动阀杆1-24、关闭阀芯1-34下移至阀座1-28。

处于截断状态的管线，需要打开截断装置恢复管线时，控制系统给电机1-1命令，电机1-1旋转带动小齿轮1-5、大齿轮1-7、丝杠螺母1-12转动，丝杠1-11向上运动，拉动阀杆1-24、关闭阀芯1-34上移离开阀座1-28一定距离，关闭阀芯1-34上的第四密封圈1-33脱出阀座1-28，管线气流通道打开。在这个过程中，重点在于提升关闭阀芯1-34时使用了二级提升，电机1-1拉动阀杆1-24上移时先拉开阀杆1-24与关闭阀芯1-34之间的第五密封圈1-36，使上下游气流打开一个小通道，待管线压力平衡一段时间，再二次提升关闭阀芯1-34，使之与阀座1-28之间的第四密封圈1-33脱开，这个过程中大大减小了电机1-1的使用功率，小电压低功率就可使阀杆1-24下端的第五密封圈1-36脱离关闭阀芯1-34，先形成小气流通道，后续就可轻松提升关闭阀芯1-34形成大气流通道。

带压修阀工具使用工程如下：

以常用的采气井口KQ65-70采气树，需要维修1号主控阀门2-27为例。现场发现采气树1号主控阀门2-27外漏严重，需要带压维修井口1号主控阀门2-27，井口油压9.2Mpa，套压14.2Mpa。

一、施工准备

1.施工作业队到现场后，按要求设置安全警戒区，将消防应急器材、安全警示牌、风向标，逃生路线牌按要求摆放固定。与施工及现场施工监督、监护无关人员一律不得进入安全警戒区域。将修阀工具摆放整齐，对工具及器材进行检查。

2.现场工作人员穿带好PPE，高空作业时，需要配备安全带；

3.录取井口压力并记录。

4.现场进行测量以确定堵塞位置，并做好记录。

5.对施工人员进行施工安全教育。

二、操作流程

1.准备工作

将带压修阀工具及配套器材摆放整齐，对工具及器材进行检查。将修阀工具及配套设备擦拭干净，液压控制台接线并加满油，设备摆放整齐。完全关闭4号阀门2-26并检查无泄露情况下，按照采气工艺流程操作采气井口，将采气井口4号阀门2-26上部拆除，并放到指定位置。

将防喷法兰B2-7安装至4号阀门2-26上，防喷法兰B2-7上面是液压缸短节、液压缸2-12、堵塞杆，连接液压控制台，进行试运行。

工具按照试验工艺要求做气密封试验，保证装置在额定压力稳压时间段内无泄漏。

2.操作步骤

打开4号阀门2-26、1号主控阀门2-27，通过液压控制台控制液压站给液压缸上腔注油，，使活塞杆2-23带着堵塞器下行至指定位置，并通过活塞杆2-23上的固定螺母2-24压紧活塞杆2-23，然后松开中心杆压帽2-25，中心杆2-6向上移动，堵塞器密封，通过中心杆2-6向下推动给密封胶筒2-4二次加压，挤压密封胶筒2-4，使得堵塞更加安全可靠，然后观察防喷法兰7上压力表数值稳定后打开防喷法兰B2-7上放气阀，排掉堵塞杆与防喷法兰之间空腔的介质，关闭放气阀，观察压力表数值30分钟无变化，堵塞完成。

在封堵状态下，按照装配工艺拆解故障阀门，修复阀门损坏部件，部件维修或者更换完成后恢复阀门。

拆掉不丢手横梁，操作中心杆，使得中心杆移动，堵塞部位解除封堵，然后通过液压站给液压缸下腔注油，直至油缸上行至液压缸顶端停止。

4)拆卸装置：关闭备用闸阀，并拆卸工具，清理现场。

带压换阀工具使用过程如下：

以常用的采气井口KQ65-70采气树，需要更换1号主控阀2-27。现场发现严重采气树1号主控阀内漏严重，需要更换井口1号主控阀，井口油压8Mpa，套压13.5Mpa。

一、施工准备

1.施工作业队到现场后，按要求设置安全警戒区，将消防应急器材、安全警示牌、风向标，逃生路线牌按要求摆放固定。与施工及现场施工监督、监护无关人员一律不得进入安全警戒区域。将换阀装置摆放整齐，对工具及器材进行检查。

2.现场工作人员穿带好PPE，高空作业时，需要配备安全带；

3.录取井口压力并记录。

4.现场进行测量以确定堵塞位置，并做好记录。

5.对施工人员进行施工安全教育。

二、操作流程

1.准备工作

将带压换阀装置及配套器材摆放整齐，对工具及器材进行检查。将换阀装置及配套设备取出擦拭干净，液压控制柜接线，摆放整齐，液压控制台加满油；完全关闭4号阀门2-26并检查无泄露情况下，按照采气工艺流程操作采气井口，将采气井口4号阀门2-26上部拆除，并放到指定位置。

安装左右立柱，将立柱固定螺母安装在大四通法兰上，依次安装左右立柱，防喷法兰、液压缸组件、堵塞器组件、扶正横梁和液压控制台，专用工具安装就位后，进行试运行。装置按照试验工艺要求做气密封试验，保证装置在额定压力稳压时间段内无泄漏。

2.操作步骤

通过液压控制台控制液压站给液压缸上腔注油，使得活塞杆2-23带着堵塞器下行，液压站注入液压油的压力应与井口天然气压力相近似，并略高与井口压力。活塞杆2-23继续向下，直到活塞杆2-23带动堵塞器到达指定位置，通过活塞杆2-23上的固定螺母2-24将活塞杆2-23压紧。

松开中心杆压帽2-25，中心杆2-6向上移动，堵塞器密封，通过中心杆2-6操作轴套2-14给密封胶筒2-4二次加压，挤压密封胶筒2-4稳定密封效果，使得堵塞更加安全可靠。打开防喷法兰上的放气阀，将堵塞器以上空间的介质排掉，再关闭放气阀，等10分钟查看压力表是否有压力数值变化，如无压力变化，则堵塞完成。

拆掉需要更换的闸阀与大四通上法兰连接的8条螺栓，然后通过液压控制台控制液压站给液压缸上腔注油，此时，液压缸2-12带着拆卸的1号主控阀行，直至液压缸上行至液压缸2-12顶端停止，安装锁紧横梁，固定堵塞杆。

卸掉堵塞器上的活动接头组件，此时，堵塞器部分留在井口大四通通道中，通过锁紧横梁控制堵塞器，卸下需要更换的1号主控阀2-26，更换新的1号主控阀2-26，并将新的1号主控阀2-26与防喷法兰通过螺栓及螺母连接，固定在液压缸上。

向油缸上腔注油，使活塞杆下行，将堵塞器的连接螺纹准备好，保证堵塞器不转动，同时，必须在活塞杆的上端部正向转动活塞杆，直至上紧活塞杆与活动连接组件的连接螺纹，通过扶正横梁将活塞杆通过固定螺母固定，拆掉锁紧横梁。通过液压控制台控制液压站给液压缸下腔注油，使得新换1号主控阀2-26与大四通上法兰连接，安装1号主控阀2-26。此时，松开活塞杆上的固定螺母，将活塞杆释放。给液压缸下腔注油活塞杆带着堵塞器自动缩回至液压短节内，关闭4号阀门2-27。

3.拆卸装置：拆卸工具，回复井口，清理现场。

带压钻孔工具使用过程如下：

以上海第二石油机械厂生产的双管采油树1号闸阀闸板钻孔为例，该井口1号主控阀门丝杠断裂，平板闸阀无法开启，需要带压钻孔，建立新的作业通道，井口油压10Mpa。

一、施工准备

1.施工作业队现场后，按要求设置安全警戒区，将消防应急器材、安全警示牌、风向标，逃生路线牌按要求摆放固定。与施工及现场施工监督、监护无关人员一律不得进入安全警戒区域。工作人员手机不得带入井口区。将钻孔装置摆放整齐，对工具及器材进行检查。

2.现场工作人员穿带好PPE，高空作业时，需要配备安全带；

3.录取井口压力并记录。

4.现场进行测量以确定钻孔工具钻杆长度，故障阀板深度位置，并做好记录。

5.并对施工人员进行施工安全教育。

二、操作流程

1、准备工作

将带压钻孔装置及配套器材摆放整齐，对工具及器材进行检查。将钻孔装置及配套设备取出擦拭干净，液压控制柜接线，摆放整齐，液压控制台加满油；完全关闭4号闸阀并检查无泄露情况下，按照采气工艺流程操作采气井口，将采气井口4号闸阀上部拆除，并放到指定位置。

2、钻孔的操作步骤

2.1卸掉原井口大四通上法兰的2对螺栓，将固定座安装在大四通上，再将一对立柱安装在固定座上，在采油树上端安装3 1/2＇EUE转换法兰，将手动控制阀安装在转换法兰上，防喷器与控制阀连接，用下扶正梁把立柱和防喷器连接在一起，安装好油缸横梁、油缸上横梁把双液压缸分别固定在两根立柱上，并安装好钻头、扶正套、钻杆加长杆、钻杆等附件，将各处螺栓带紧，需要开关的阀门按规定开关，完成钻孔前的准备工作，(钻孔阀板厚度为50mm)。

2.2将钻杆连接在下扶正横梁上，调整好钻杆，用以保证钻孔的居中性；

2.3钻孔装置试压：

钻孔装置按要求做水压试验，保证井口压力在21MPa时稳压15min无泄漏。

2.4打开液压控制台，检查面板显示数据，检查液压缸系统和液压马达系统。

2.5开始钻孔后，打开冷却系统，用第一增压泵驱动液压马达进行轴向转动，第二增压泵驱动液压缸控制进给，钻孔过程中不断检查过滤器中切屑的排出情况，本次钻孔用φ45mm钻头，深度45±1mm；

2.6钻到设计深度后，提出钻杆，将钻头更换成φ60mm，重复步骤2.5；

2.7提出钻杆，将定位钻头更换成钻孔专用钻头；

2.8在轴向加压，钻穿闸板，保证钻孔工具总行程量足以钻穿闸板；

2.9起出扩孔钻头，关闭控制阀门，拆除钻孔工具完成钻孔、扩孔过程。

3、恢复井场：清洁工作场地，对特殊物品按相关规定进行处理，防止废弃物对环境造成污染，做好工作纪录。

Claims (10)

1.一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，包括铺设在采气井口和集气站之间或集气站与集气站之间的光纤，或沿长输管线铺设的光纤，所述光纤沿集输管路铺设；集气站中设置有控制系统，光纤和控制系统连接，所述控制系统用于根据光纤采集的报警数据关闭设置在集输管路上的紧急截断装置，并根据截断管路的阀门故障进行修阀或换阀。

2.根据权利要求1所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，所述紧急截断装置包括阀体(1-27)，阀体(1-27)的高压端连接输气管线的上游管线，阀体(1-27)的低压端连接输气管线的下游管线，阀体(1-27)上连接有阀盖(1-25)，阀盖(1-25)上连接有顶盖(1-22)，顶盖(1-22)上连接有上盖(1-15)，上盖(1-15)上连接有安装底板(1-3)，安装底板(1-3)上连接有电机(1-1)，上盖(1-15)上通过轴承(1-14)穿插有丝杠螺母(1-12)，电机(1-1)的输出轴通过第一键(1-6)连接有小齿轮(1-5)，小齿轮(1-5)与连接在丝杠螺母(1-12)上的大齿轮(1-7)啮合，大齿轮(1-7)和丝杠螺母(1-12)通过键连接并用锁紧螺母(1-8)固定，丝杠螺母(1-12)内部穿插有与其配合的丝杠(1-11)，丝杠(1-11)底部通过防转支架(1-16)连接至滑套(1-17)，滑套(1-17)中设置有滑块(1-18)，滑块(1-18)与穿插在滑套(1-17)上的阀杆(1-24)连接，阀杆(1-24)的下部穿过顶盖(1-22)连接至关闭阀芯(1-34)，顶盖(1-22)的下部通过悬挂芯(1-31)连接至设置在阀体(1-27)中的阀座(1-28)，关闭阀芯(1-34)位于悬挂芯(1-31)内侧，阀座(1-28)中设置有弹簧(1-29)，关闭阀芯(1-34)上部设置有与阀杆(1-24)配合的锁紧帽(1-35)，顶盖(1-22)的侧壁开设有检测口，检测口上连接有高压截止阀(1-20)，检测口上和高压截止阀(1-20)之间设置有压力传感器(1-19)。

3.根据权利要求2所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，电机(1-1)穿过防爆箱(1-2)连接在安装底板(1-3)上；丝杠螺母(1-12)外侧通过第二键(1-13)连接有把手螺母(1-9)；丝杠螺母(1-12)顶部连接有丝杠护帽(1-10)；阀盖(1-25)通过若干高强度螺栓(1-32)与阀体(1-27)连接，且阀盖(1-25)与阀体(1-27)连接处设置有密封垫环(1-30)；安装底板(1-3)上连接有能够将大齿轮(1-7)及小齿轮(1-5)保护起来的护罩(1-4)；阀杆(1-24)穿过顶盖(1-22)的位置设置有第一密封圈(1-21)，顶盖(1-22)与阀盖(1-25)的连接处设置有第二密封圈(1-23)，阀座(1-28)和阀体(1-27)的连接处设置有第三密封圈(1-26)，关闭阀芯(1-34)上设置有与阀座(1-28)配合的第四密封圈(1-33)，阀杆(1-24)下端设置有与关闭阀芯(1-34)配合的第五密封圈(1-36)。

4.根据权利要求1所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，当进行修阀时，采用带压修阀工具，所述带压修阀工具包括连接在井口大四通法兰上的阀门，阀门上部连接有防喷法兰B(2-7)，防喷法兰B(2-7)上部通过液压缸短节连接至液压缸(2-12)，液压缸(2-12)中穿插设置有堵塞杆，且堵塞杆的上部伸出液压缸(2-12)，所述堵塞杆包括堵塞器，堵塞器上部连接有活塞杆(2-23)，堵塞器的中心孔及活塞杆(2-23)的中心孔穿插设置有中心杆(2-6)，中心杆(2-6)的自由端穿出活塞杆(2-23)的端部，活塞杆(2-23)的端部通过固定螺母(2-24)以及中心杆压帽(2-25)对中心杆(2-6)固定；

所述堵塞器包括与活塞杆(2-23)连接的套管(2-2)，套管(2-2)的自由端连接至密封胶桶(2-4)，密封胶筒(2-4)的自由端通过堵头(2-3)固定，且中心杆(2-2)的下端与堵头(2-3)螺纹连接；

防喷法兰B(2-7)或液压缸(2-12)上连接有扶正横梁(2-8)，堵塞杆上部的活塞杆(2-23)上连接有不丢手横梁(2-11)，扶正横梁(2-8)和不丢手横梁(2-11)的两端分别通过第一立柱(2-5)和第二立柱(2-10)连接，所述防喷法兰B(2-7)上设置有放气阀和压力表，且防喷法兰B通过组合密封进行密封。

5.根据权利要求4所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，所述套管(2-2)的上部连接有堵塞器接杆(2-13)，堵塞器接杆(2-13)的上部连接有堵塞器上接头(2-18)，堵塞器上接头(2-18)的上部通过活动连接组件连接至活塞杆(2-23)，堵塞器上部的中空、堵塞器上接头(2-18)的中空、活动连接组件的中空以及活塞杆(2-23)的中空穿插设置有中心杆(2-6)，堵塞器接杆(2-13)内部安装有轴套(2-14)，堵塞器接杆(2-13)下部连接至套管(2-2)，套管(2-2)的自由端连接至密封胶筒(2-4)，密封胶筒(2-4)的自由端通过堵头(2-3)固定，轴套(2-14)的上端与中心杆(2-6)连接，下端连接有中心轴(2-15)，中心轴(2-15)的自由端穿插设置在套管(2-2)、密封胶筒(2-4)及堵头(2-3)的中空中，且堵头(2-3)与中心轴(2-15)螺纹连接；

堵塞器接杆(2-13)内部为光孔，轴套(2-14)外部为光杆，且轴套(2-14)与堵塞器接杆(2-13)为间隙配合；

所述活动接头组件包括与堵塞器上接头(2-18)连接的活动接头连接头(2-20)，活动接头连接头(2-20)通过压帽(2-22)连接至活动接头(2-19)，活动接头连接头(2-20)和压帽(2-22)之间设置有活动接头卡环(2-21)，活动接头(2-19)与活塞杆(2-23)连接；

堵塞器接杆(2-13)与套管(2-2)之间设置有第一密封件(2-16)，套管(2-2)与中心轴(2-15)之间设置有第二密封件(2-17)；

所述活塞杆(2-23)与中心杆(2-6)为间隙配合；

第一立柱(2-5)与扶正横梁(2-8)和不丢手横梁(2-11)之间以及第二立柱(2-10)与扶正横梁(2-8)和不丢手横梁(2-11)之间均通过限位螺母(2-9)固定。

6.根据权利要求1所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，当进行换阀时，根据实际情况采用带压换阀工具直接进行换阀，或者先采用带压钻孔工具建立新的作业通道，再采用带压换阀工具更换故障阀门；

所述带压换阀工具包括连接在井口大四通法兰上的立柱组件，立柱组件的上部通过扶正横梁(2-8)连接有堵塞杆，所述堵塞杆穿插在液压缸组件中，所述堵塞杆包括堵塞器，堵塞器上部通过堵塞器上接头(2-18)连接至活动连接组件，活动连接组件上部连接有活塞杆(2-23)，堵塞器上部的中空、堵塞器上接头(2-18)的中心孔、活动连接组件的中心孔以及活塞杆(2-23)的中心孔穿插设置有中心杆(2-6)，中心杆(2-6)的自由端穿出活塞杆(2-23)的端部，活塞杆(2-23)的端部通过固定螺母(2-24)以及中心杆压帽(2-25)对中心杆(2-6)固定；

所述堵塞器包括与堵塞器上接头(2-18)连接的堵塞器接杆(2-13)，堵塞器接杆(2-13)内部安装有轴套(2-14)，堵塞器接杆(2-13)下部连接有套管(2-2)，套管(2-2)的自由端连接至密封胶筒(2-4)，密封胶筒(2-4)的自由端通过堵头(2-3)固定，轴套(2-14)的上端与中心杆(2-6)连接，下端连接有中心轴(2-15)，中心轴(2-15)的自由端穿插设置在套管(2-2)、密封胶筒(2-4)及堵头(2-3)的中心孔中，且堵头(2-3)与中心轴(2-15)螺纹连接；

所述液压缸组件包括液压缸(2-12)，液压缸(2-12)下部通过液压缸短节(3-21)连接至防喷法兰B，防喷法兰B的下部通过阀门连接至井口大四通法兰，堵塞杆的下部穿插在井口大四通法兰内部，上部穿出液压缸(2-12)，并通过活塞杆(2-23)外侧凹槽与扶正横梁(2-8)连接；所述防喷法兰B上设置有放气阀和压力表，且防喷法兰B通过组合密封进行密封。

7.根据权利要求6所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，堵塞器接杆(2-13)内部为光孔，轴套(2-14)外部为光杆，且轴套(2-14)与堵塞器接杆(2-13)为间隙配合；所述活塞杆(2-23)与中心杆(2-6)为间隙配合；所述立柱组件包括两根立柱(3-20)，两根立柱(3-20)的底部通过立柱接头(3-22)与井口大四通法兰连接，两根立柱(3-20)的上部与扶正横梁(2-8)配合连接；所述活动接头组件包括与堵塞器上接头(2-18)连接的活动接头连接头(2-20)，活动接头连接头(2-20)通过压帽(2-22)连接至活动接头(2-19)，活动接头连接头(2-20)和压帽(2-22)之间设置有活动接头卡环(2-21)，活动接头(2-19)与活塞杆(2-23)连接；堵塞器接杆(2-13)与套管(2-2)之间设置有第一密封件(2-16)，套管(2-2)与中心轴(2-15)之间设置有第二密封件(2-17)。

8.根据权利要求6所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，所述带压钻孔工具包括固定在待作业阀门的备用控制阀门上的防喷法兰A(4-23)，防喷法兰A(4-23)的中心穿插设置有中心钻杆(4-6)，且防喷法兰A(4-23)的上下侧均设置有用于对中心钻杆(4-6)进行密封的V型密封，中心钻杆(4-6)的底部通过扶正套(4-4)连接至钻头(4-3)，中心钻杆(4-6)的顶部连接有钻杆加长杆(4-12)；

所述防喷法兰A(4-23)上部连接有下扶正横梁(4-22)，所述下扶正横梁(4-22)的中部穿插中心钻杆(4-6)，两端穿插有立柱A(4-2)，立柱A(4-2)的底部固定在待钻孔阀门的固定座上，中心钻杆(4-6)上连接有不丢手横梁A(4-11)，所述不丢手横梁A(4-11)位于下扶正横梁(4-22)上侧，且不丢手横梁A(4-11)的中部穿插中心钻杆(4-6)，两端穿插立柱A(4-2)，立柱A(4-2)的顶部连接有立柱A加长杆(4-10)；

所述立柱A加长杆(4-10)的顶部连接有马达横梁(4-13)，马达横梁(4-13)的两端固定有液压缸A(4-16)，中部连接有马达支架(4-14)，马达支架(4-14)上设置有液压马达(4-15)，马达支架(4-14)的中心设置有连接花键(4-17)和钻杆转换轴(4-18)，液压马达(4-15)的输出轴通过连接花键(4-17)连接至钻杆转换轴(4-18)，钻杆转换轴(4-18)的下部穿插在马达横梁(4-13)的中心，且钻杆转换轴(4-18)底部与钻杆加长杆(4-12)顶部连接；

所述液压缸A(4-16)和液压马达(4-15)均通过液压控制台控制。

9.根据权利要求8所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，防喷法兰A(4-23)中心上设置有上下两个安装V型密封的密封槽，位于上侧的密封槽中从下至上依次设置有V型密封圈组件(4-8)、V型压紧螺母(4-7)和密封盘根(4-9)，位于下侧的密封槽中从上至下依次设置有V型密封圈组件(4-8)、V型压紧螺母(4-7)和密封盘根(4-9)；

所述防喷法兰A(4-23)通过8根双头柱螺栓及配套螺母固定在待作业阀门的备用控制阀门上，连接面通过八角垫密封，防喷法兰A(4-23)上安装有用于测量介质压力或者温度参数的传感器和用于作业过程介质排放的放气阀；

所述下扶正横梁(4-22)由公母两片横梁组成，公母横梁通过双头螺栓连接，下扶正横梁(4-22)上有3个通孔，中间通孔尺寸配套中心钻杆(4-6)尺寸，用于穿过中心钻杆(4-6)，左右两端通孔用于安装左右立柱A(4-2)，下扶正横梁(4-22)用于扶正防喷法兰A(4-23)并防止防喷法兰A(4-23)旋转；

所述下扶正横梁(4-22)和不丢手横梁A(4-11)均通过立柱A限位螺母(4-21)与立柱A(4-2)连接；所述马达横梁(4-13)与钻杆转换轴(4-18)之间安装有轴承(4-19)，马达支架(4-14)与马达横梁(4-13)为螺纹连接，马达支架(4-14)与液压马达(4-15)通过螺栓连接；

所述马达横梁(4-13)上设置有与钻杆加长杆(4-12)及中心钻杆(4-6)中心连通的冷却水注入口(4-25)；

所述钻杆加长杆(4-12)通过螺纹连接在钻杆转换轴(4-18)上，中心钻杆(4-6)与钻杆加长杆(4-12)通过螺纹连接，扶正套(4-4)与中心钻杆(4-6)通过螺纹连接，钻头(4-3)与扶正套(4-4)通过螺纹连接；

所述中心钻杆(4-6)和钻杆加长杆(4-12)上均设置有若干定位槽，其中一个定位槽用于安装不丢手横梁A(4-11)，其余定位槽上安装钻杆护环(4-20)；

所述液压缸A(4-16)的顶部连接有液压缸A横梁(4-24)。

10.一种油气管网全时智能管理方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种油气管网全时智能管理系统，其特征在于，通过光纤对集输管路进行监测，当检测到异常情况时，将报警数据传输至控制系统，控制系统根据光纤采集的报警数据关闭设置在集输管路故障点两端的紧急截断装置，并根据截断管路的阀门故障进行修阀或换阀，如果是井口采气树主控阀门泄露导致，则采用带压换阀工具带压更换故障阀门；如果故障主控阀门无法开关时采用带压钻孔工具先建立新的作业通道，再采用带压换阀工具更换故障阀门；如果井口采气树部件密封钢环处泄露，集输管线因第三方入侵或泄露导致故障，则采用带修阀工具进行带压封堵维修。

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