CN112283745A - 一种天然气钻机远程点火系统及使用方法 - Google Patents

一种天然气钻机远程点火系统及使用方法 Download PDF

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刘迪
刘金哲
蔡小波
韩猛
田德新
毕红杰
耿秀英
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Abstract

本发明涉及天然气钻机电子点火领域，具体地说是一种天然气钻机远程点火系统及使用方法，包括液气分离器、综合远程控制系统、通过无线信号与所述综合远程控制系统连接的气体点火系统和气液体点火系统，所述液气分离器分别连接有气体放喷管线和气液混合体放喷管线，所述气液混合体放喷管线与所述液气分离器之间设有节流管汇，所述气体点火系统连接在所述气体放喷管线上，所述气液体点火系统连接在所述气液混合体放喷管线上。本发明不仅能够实现气体点火功能，还能够实现节流管汇放喷气液体的点燃；同时系统控制避免了人员对有害气体的接触，使钻机操作更加安全；太阳能及蓄电池不仅减少了对供电设备的维护，而且对环境污染较少，更加环保。

Description

一种天然气钻机远程点火系统及使用方法
技术领域
本发明涉及天然气钻机电子点火领域，具体地说是一种天然气钻机远程点火系统及使用方法。
背景技术
石油钻井电子点火装置是石油钻井、炼油厂及天然气集输场站的尾气和放空天然气的处理装置，用电子点火装置可将放空的可燃有害气体点燃焚烧以消除其对环境和安全的危害，是一种安全环保设备。
以往钻机配置的电子点火装置仅为独立的气体点燃系统，其电源也为钻机电源电缆连接。而天然气钻机在钻井工艺上有较大的区别，在钻井过程中，井底常有可燃气体及有毒气体侵入钻井液中，井底压力较常规钻机也比较高，常常通过真空除气器/液气分离器分离气体和直接通过节流管汇放喷出气液混合体两种方式来排放，钻井、试油施工过程中，放喷是常有的事，过去几十年里，放喷点火均为人工操作，人员接近放喷点，易被烧伤、灼伤，风险性较高，同时，人工操作持续时间较长，准确率不高，易使有毒气体大量排放于大气中，造成不同程度的环境污染，由于有毒及可燃气体存在危害，因此在钻井过程中需要将其排出并引至100米开外点燃，由于气体与高压气液混合体的点燃方式存在较大不同。
因此会存在以下问题：1、通过真空除气器/液气分离器分离的有毒及可燃气体需要点燃；2、以高压状态通过节流管汇放喷出气液混合体需要点燃；3、解决安全问题，排放的是有毒气体和气液体，本地操作将存在巨大的人身安全。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种天然气钻机远程点火系统及使用方法，有效解决了气体或气液混合体点燃的问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种天然气钻机远程点火系统，包括液气分离器、综合远程控制系统、通过无线信号与所述综合远程控制系统连接的气体点火系统和气液体点火系统，所述液气分离器分别连接有气体放喷管线和气液混合体放喷管线，所述气液混合体放喷管线与所述液气分离器之间设有节流管汇，所述气体点火系统连接在所述气体放喷管线上，所述气液体点火系统连接在所述气液混合体放喷管线上；其中，点火系统工作时，需要根据是钻井气体放喷，或是钻井气液体放喷，来选择是启动综合远程控制系统对气体点火系统发射信号，或是选择启动综合远程控制系统对气液体点火系统发射信号。
作为优化，所述综合远程控制系统包括综合远程控制箱本体，以及设于所述综合远程控制箱本体内的PLC控制器、信号发射器、接收器。
作为优化，所述气体点火系统包括气体点火太阳能控制箱，所述气体点火太阳能控制箱上连接有第一高压点火线，所述第一高压点火线另一端设有燃烧塔，所述燃烧塔上还连接有燃气管线，所述燃气管线另一端连接有液化气罐。液化气罐连接至气体点火太阳能控制箱后连接至燃烧塔，气体点火太阳能控制箱内有电子开关阀控制液化气罐中的液化气通往燃烧塔，同时气体点火太阳能控制箱内有远程信号接收器及PLC控制器用于接收和执行综合远程控制系统的信号，另外气体点火太阳能控制箱内的高压逆变器，通过第一高压点火线连接至燃烧塔进行点火功能，点燃的液化气作为有毒气体燃烧的引燃源。
作为优化，所述气液体点火系统包括气液体点火太阳能控制箱，所述气液体点火太阳能控制箱上连接有第二高压点火线，所述第二高压点火线另一端设有燃油燃烧器，所述燃油燃烧器上还连接有燃油管线，所述燃油管线另一端连接有燃油罐。燃油罐通过燃油管线连接至燃油燃烧器，气液体点火太阳能控制箱控制其开关，同时气液体点火太阳能控制箱内有远程信号接收器及PLC控制器用于接收和执行综合远程控制箱的信号，另外气液体点火太阳能控制箱内的高压逆变器，通过高压点火线连接至燃油燃烧器末端进行点火功能，点燃的燃油作为有毒气液体燃烧的引燃源。
作为优化，所述综合远程控制箱本体上还设有操作面板。操作面板上用来显示各功能模块的选择按键。
作为优化，所述综合远程控制系统、所述气体点火系统和所述气液体点火系统均通过太阳能板及蓄电池来提供电源。
作为优化，所述综合远程控制系统还可以通过远程控制手柄遥控。远程控制手柄遥控可以利用无线或电信号对设备进行操作。
作为优化，所述远程控制手柄的数量最多为3个。
作为优化，所述气液混合体放喷管线上设有管线固定架，所述管线固定架包括固定环和设置在固定环上的固定套。管线固定架用来固定管线，将管线放置在固定套内，通过固定环固定在放喷管线上，使管线在放喷管线上更加稳固。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种天然气钻机远程点火系统，通过增加气体点火系统和气液体点火系统，利用综合远程控制系统对其进行控制，不仅能够实现气体点火功能，还能够实现节流管汇放喷气液体的点燃；同时系统控制避免了人员对有害气体的接触，使钻机操作更加安全；系统电源采用太阳能及蓄电池来提供，不仅减少了对供电设备的维护，而且对环境污染较少，更加环保。
附图说明
图1为本发明总体布局示意图；
图2为本发明气体点火系统示意图；
图3为本发明气液体点火系统示意图；
图4为本发明管线固定架结构示意图；
图5为本发明操作面板和远程控制手柄示意图。
其中：1、综合远程控制系统，2、节流管汇，3、液气分离器，4、气液混合体放喷管线，5、气体放喷管线，6、气液体点火系统，601、燃油罐，602、燃油管线，603、气液体点火太阳能控制箱，604、第二高压点火线，605、燃油燃烧器，7、气体点火系统，701、燃烧塔，702、第一高压点火线，703、燃气管线，704、气体点火太阳能控制箱，705、液化气罐，8、操作面板，9、远程控制手柄，10、管线固定架，11、固定环，12、固定套。
具体实施方式
如图1-5所示的实施例中，一种天然气钻机远程点火系统，包括液气分离器3、综合远程控制系统1、通过无线信号与所述综合远程控制系统1连接的气体点火系统7和气液体点火系统6，所述液气分离器3分别连接有气体放喷管线5和气液混合体放喷管线4，所述气液混合体放喷管线4与所述液气分离器3之间设有节流管汇2，所述气体点火系统7连接在所述气体放喷管线5上，所述气液体点火系统6连接在所述气液混合体放喷管线4上；其中，点火系统工作时，需要根据是钻井气体放喷，或是钻井气液体放喷，来选择是启动综合远程控制系统1对气体点火系统7发射信号，或是选择启动综合远程控制系统1对气液体点火系统6发射信号。所述综合远程控制系统1、所述气体点火系统7和所述气液体点火系统6均通过太阳能板及蓄电池来提供电源。
如图1和图5所示，所述综合远程控制系统1包括综合远程控制箱本体，以及设于所述综合远程控制箱本体内的PLC控制器、信号发射器、接收器，所述综合远程控制箱本体上还设有操作面板8，所述综合远程控制系统1还可以通过远程控制手柄9遥控，所述远程控制手柄9的数量最多为3个。
如图2所示，所述气体点火系统7包括气体点火太阳能控制箱704，所述气体点火太阳能控制箱704上连接有第一高压点火线702，所述第一高压点火线702另一端设有燃烧塔701，所述燃烧塔701上还连接有燃气管线703，所述燃气管线703另一端连接有液化气罐705。
如图3所示，所述气液体点火系统6包括气液体点火太阳能控制箱603，所述气液体点火太阳能控制箱603上连接有第二高压点火线604，所述第二高压点火线604另一端设有燃油燃烧器605，所述燃油燃烧器605上还连接有燃油管线602，所述燃油管线602另一端连接有燃油罐601。
如图4所示，所述气液混合体放喷管线4上设有管线固定架10，所述管线固定架10包括固定环11和设置在固定环11上的固定套12。
工作原理及使用方法：本发明提供的一种天然气钻机远程点火系统，分为两种使用状态：钻井气体放喷时的点火和钻井气液体放喷时的点火。
钻井气体放喷时的点火使用步骤：
S1：打开综合远程控制箱本体上的电源开关，转动气体点火器功能键；
S2：气体点火系统7接收到综合远程控制系统1的信号，气体点火太阳能控制箱704通过接收到的信号，依次打开气路开关，液化气从燃气管线703进入燃烧塔701，同时气体点火太阳能控制箱704中的高压包产生高压电，通过第一高压点火线702进行电子点火，液化气燃烧，以此来引燃钻机排放的有害及可燃烧气体，至此，钻井气体放喷时的点火操作完成；
钻井气液体放喷时的点火使用步骤：
S1：打开综合远程控制箱本体上的电源开关，转动气液体点火器功能键；
S2：气液体点火系统6接收到综合远程控制系统1的信号，气液体点火太阳能控制箱603通过接收到的信号，依次从燃油控制开关线打开开关，燃油从燃气管线703进入燃油燃烧器605，同时气液体点火太阳能控制箱603中的高压包产生高压电，通过第二高压点火线604进行电子点火，至此，钻井气液体放喷时的点火操作完成。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种天然气钻机远程点火系统，其特征在于：包括液气分离器、综合远程控制系统、通过无线信号与所述综合远程控制系统连接的气体点火系统和气液体点火系统，所述液气分离器分别连接有气体放喷管线和气液混合体放喷管线，所述气液混合体放喷管线与所述液气分离器之间设有节流管汇，所述气体点火系统连接在所述气体放喷管线上，所述气液体点火系统连接在所述气液混合体放喷管线上；
其中，点火系统工作时，需要根据是钻井气体放喷，或是钻井气液体放喷，来选择是启动综合远程控制系统对气体点火系统发射信号，或是选择启动综合远程控制系统对气液体点火系统发射信号。
2.根据权利要求1所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述综合远程控制系统包括综合远程控制箱本体，以及设于所述综合远程控制箱本体内的PLC控制器、信号发射器、接收器。
3.根据权利要求2所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述气体点火系统包括气体点火太阳能控制箱，所述气体点火太阳能控制箱上连接有第一高压点火线，所述第一高压点火线另一端设有燃烧塔，所述燃烧塔上还连接有燃气管线，所述燃气管线另一端连接有液化气罐。
4.根据权利要求3所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述气液体点火系统包括气液体点火太阳能控制箱，所述气液体点火太阳能控制箱上连接有第二高压点火线，所述第二高压点火线另一端设有燃油燃烧器，所述燃油燃烧器上还连接有燃油管线，所述燃油管线另一端连接有燃油罐。
5.根据权利要求2所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述综合远程控制箱本体上还设有操作面板。
6.根据权利要求5所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述综合远程控制系统、所述气体点火系统和所述气液体点火系统均通过太阳能板及蓄电池来提供电源。
7.根据权利要求2所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述综合远程控制系统还可以通过远程控制手柄遥控。
8.根据权利要求7所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述远程控制手柄的数量最多为3个。
9.根据权利要求8所述的天然气钻机远程点火系统，其特征在于：所述气液混合体放喷管线上设有管线固定架，所述管线固定架包括固定环和设置在固定环上的固定套。
10.一种天然气钻机远程点火系统的使用方法，分为两种使用状态：钻井气体放喷时的点火和钻井气液体放喷时的点火；其特征在于包括以下步骤：
钻井气体放喷时的点火使用步骤：
S1：打开综合远程控制箱本体上的电源开关，转动气体点火器功能键；
S2：气体点火系统接收到综合远程控制系统的信号，气体点火太阳能控制箱通过接收到的信号，依次打开气路开关，液化气从燃气管线进入燃烧塔，同时气体点火太阳能控制箱中的高压包产生高压电，通过第一高压点火线进行电子点火，液化气燃烧，以此来引燃钻机排放的有害及可燃烧气体，至此，钻进气体放喷时的点火操作完成；
钻井气液体放喷时的点火使用步骤：
S1：打开综合远程控制箱本体上的电源开关，转动气液体点火器功能键；
S2：气液体点火系统接收到综合远程控制系统的信号，气液体点火太阳能控制箱通过接收到的信号，依次从燃油控制开关线打开开关，燃油从燃气管线进入燃油燃烧器，同时气液体点火太阳能控制箱中的高压包产生高压电，通过第二高压点火线进行电子点火，至此，钻井气液体放喷时的点火操作完成。
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