CN201661273U - 一种太阳能电控气动安全截断系统 - Google Patents

一种太阳能电控气动安全截断系统 Download PDF

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吕治忠
刘杰
阳玲
彭彩珍
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Abstract

本实用新型涉及用于天然气井口安全控制的一种太阳能电控气动安全截断系统，它主要包括控制箱和单向进气气动闸阀。所述控制箱由电接点压力表、控制器、太阳能电池板、电磁阀、减压阀、分离储气瓶和单流阀组成，其中控制器由太阳能电池板提供电能，实现对单向进气气动闸阀开启与关闭的控制。单向进气气动闸阀安装在节流阀之前的采气或油树上。控制箱通过三条管线(取气管线、取压管线、驱动气管线)对井口生产管线进行压力监测和安全控制，实现时时提供截断阀驱动动力和控制电源，依据准确稳定测定井口的压力和设定的控制压力限，实现井口生产管线可靠紧急截断。本实用新型结构简单、可靠性高、制造成本低。

Description

一种太阳能电控气动安全截断系统
技术领域
本实用新型涉及用于天然气井口安全控制的一种太阳能电控气动安全截断系统，属于石油天然气安全控制生产的装备制造技术领域。
技术背景
目前在天然气在生产过程中，由于气体压力高、气体的压缩性、易燃易爆性，使得生产集输过程变得较为危险，并且在国内时有天然气生产事故发生。由于生产设备发生故障的不可预见性以及气井生产的复杂性，气井生产过程中可能出现井下压力突变导致井口压力超高、集输管线堵塞导致井口压力超高、集输管线泄漏或爆管导致井口压力失压、甚至站场起火等突发险情。特别是当流体中含有H2S等腐蚀介质时，这些事故可能造成重大人员伤亡、设备损失和资源浪费。
为了确保气井生产过程的人身安全，防止意外事故的发生以及保护环境，国内外研究者已做了大量研究工作，已研制和应用多种类型的油气井安全截断装置，并申报了相应专利。油气井安全截断装置要达到压力超限紧急截断，并且能时时提供可靠的截断阀驱动动力。但从现场使用和已申报专利的油气井安全截断装置看，存在系统结构相对复杂、制造成本高、稳定性不够等问题。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种太阳能电控气动安全截断系统，保证气井生产过程中的人身安全，防止意外事故的发生以及保护环境。
实用新型的技术方案：本实用新型一种太阳能电控气动安全截断系统，主要包括控制箱和单向进气气动闸阀。所述控制箱由电接点压力表、控制器、太阳能电池板、电磁阀、减压阀、分离储气瓶和单流阀组成，其中控制器由太阳能电池板提供电能，实现对单向进气气动闸阀开启与关闭的控制。单向进气气动闸阀安装在节流阀之前的采气或油树上。控制箱通过驱动气管线与单向进气气动闸阀相连，通过取压管线与节流阀出口管线相连，通过取气管线与采气或油树油套环空相连。
当气井处于正常采气工作时，来自取气管线的驱动气传输至控制箱，通过控制箱中的单流阀进入控制箱中的分离储气瓶，气体中的杂质和水经过分离沉入分离储气瓶中，分离后的“干净”气体上行通过减压阀，经减压阀减压后的气体通过二位五通电磁阀，进入单向进气气动闸阀的驱动气缸，推动气缸活塞，压缩气缸下腔的弹簧，从而打开闸阀，保证正常工作。当遇到井口生产管线压力突然升高或降低超限时，电接点压力表将信号传输至控制器，由控制器发出信号使电磁阀换向，单向进气气动闸阀中的驱动气体在气缸下腔弹簧力的作用下快速排出至大气，从而使单向进气气动闸阀关闭，油井停止生产。
本实用新型的优点和积极效果有：1、太阳能电池板，配上一定容量的蓄电池，可为控制箱提供可靠的电能，一方面使控制箱供电系统简化，另一方面使本系统适合于无电井的安全截断控制；2、采用气井套管气经控制箱中自带分离储气罐分离后的“干净”气体作为驱动气源，使控制箱驱动气源供气系统简化，可稳定、可靠的为本系统提供驱动气源；3、采用电接点压力表感测生产管线压力超限信号，使生产管线压力超限感测信号稳定、准确，并且高、低压力限调节直观、简单、精度高；4、本实用新型系统结构简单、实现时时提供截断阀驱动动力和控制电源。依据准确稳定测定井口的压力和设定的控制压力限，实现井口生产管线可靠紧急截断。总之，本实用新型具有结构简单、可靠性高、制造成本低、安装方便的优点。
附图说明
附图1为本实用新型一种太阳能电控气动安全截断系统的流程示意图。
图中：1.分离储气瓶，2.单流阀，3.取气管线，4.生产管线，5.采气或油树，6.单向进气气动闸阀，7.节流阀，8.取压管线，9.减压阀，10.驱动气管线，11.电磁阀，12.电接点压力表，13.控制器，14.太阳能电池板，15.控制箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
如附图1所示，本实用新型一种太阳能电控气动安全截断系统，主要包括控制箱15和单向进气气动闸阀6。所述控制箱15由电接点压力表12、控制器13、太阳能电池板14、电磁阀11、减压阀9、分离储气瓶1和单流阀2组成。控制器13分别与太阳能电池板14、电接点压力表12、电磁阀11相连接。单向进气气动闸阀6安装在节流阀7之前的采气或油树5上。所述控制箱15实现对单向进气气动闸阀6开启与关闭的控制。控制箱15通过三条管线与采气或油树5连接。第一条为取气管线3，与采气或油树5中油套环空相连；第二条为驱动气管线10，与单向进气气动闸阀6相连；第三条为取压管线8，与节流阀7出口生产管线相连。通过三条管线对生产管线进行监测和控制。当气井处于正常生产状态时，来自取气管线3的驱动气传输至控制箱15，通过控制箱15中的单流阀2进入控制箱15中的分离储气瓶1，气体中的杂质和水经过分离沉入分离储气瓶1中，分离后的“干净”气体上行通过减压阀9，经减压阀9减压后的气体通过二位五通电磁阀11，再通过驱动气管线10进入单向进气气动闸阀6的驱动气缸，推动气缸活塞，压缩气缸下腔的弹簧，从而打开闸阀，保证正常工作。当遇到井口生产管线压力突然升高或降低超限时，电接点压力表12将感测到的来自取压管线8的压力超限信号传输至控制器13，由控制器13发出信号使电磁阀11换向，单向进气气动闸阀6中的驱动气体在气缸下腔弹簧力的作用下快速排出至大气，从而使单向进气气动闸阀6关闭，油井停止生产。由此达到对生产管线进行监测和控制、保证气井生产过程的人身安全、防止意外事故的发生以及保护环境的目的。

Claims (3)

1.一种太阳能电控气动安全截断系统，主要包括控制箱(15)和单向进气气动闸阀(6)，其特征在于，所述控制箱(15)由电接点压力表(12)、控制器(13)、太阳能电池板(14)、电磁阀(11)、减压阀(9)、分离储气瓶(1)和单流阀(2)组成；单向进气气动闸阀(6)安装在节流阀(7)之前的采气或油树(5)上，控制箱(15)通过驱动气管线与单向进气气动闸阀(6)相连，通过取压管线(8)与节流阀(7)出口管线相连。
2.根据权利1所述的一种太阳能电控气动安全截断系统，其特征在于，所述控制箱(15)通过三条管线与采气或油树(5)连接；第一条为取气管线(3)与采气或油树(5)中油套环空相连；第二条为驱动气管线(10)与单向进气气动闸阀(6)相连；第三条为取压管线(8)与节流阀(7)出口生产管线相连。
3.根据权利1所述的一种太阳能电控气动安全截断系统，其特征在于，控制器(13)分别与太阳能电池板(14)、电接点压力表(12)、电磁阀(11)相连接。 
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