CN204082070U - 一种井口套管头自动补压、环空泄压装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种井口套管头自动补压、环空泄压装置，包括用于存储压力液的水箱、电动泵，手动闸阀，所述电动泵的吸液管连通油箱，电动泵的出液管通过供液管路连接到套管头环空单元，所述供液管道上安装有截止阀、溢流阀，其特征在于：所述供液管路上设有并联的A、B、C、D四路排放泄压单元，所述A、B、C、D四路排放泄压单元通往外泄口的管路上各设有节流阀，在节流阀前端设有并联的电动闸阀及手动闸阀，在所述的并联的电动闸阀及手动闸阀的前端安装压力控制器、记录仪、压力表，所述A路排放泄压单元与电动液压泵联通。该装置既具有自动补压、泄压的优点，又具泄压速度可调的特点，能防止井口套管头由于井内压力不平衡而损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对井口套管头环空压力进行自动补压、泄压的装置。
技术背景
套管头是安装在表层套管上端，用来悬挂除表层套管以外的套管及密封套管环空空间并能为防喷器组、采气树等其他井控设备提供标准连接、为各种特殊作业提供套管环空出入接口的一种永久性石油、天然气井口装置。套管头有以下特点：
（1）通过悬挂器悬挂除表层套管之外的各层套管的部分或全部重量；
（2）连接防喷器等井口装置；
（3）在内外套管柱之间形成密封；
（4）为释放可能积聚在两层套管柱之间的压力提供接口；
（5）在紧急情况下，可由套管头侧孔处向井内泵入流体（压井液）；
（6）可进行特殊作业：①从侧孔处补注水泥；酸化压裂时，②从侧孔出注入压力平衡液。
因此套管头是井口安全生产的基础，如果套管头内套管之间的压力差超出安全值，会损坏套管头的密封及套管，给安全生产带来巨大的损失。
中国发明专利CN103291270A公开了一种喷射压裂管柱及喷射压裂工艺，其主要在喷射压裂管柱包括油管、连接油管的压裂管线及压裂四通，油管外设置有套管，套管端部的套管头连接油管头；油管头连接有用于密封压裂时套压的闸板防喷器和用于密封起出管柱时套压的环形防喷器；环形防喷器与闸板防喷器之间连接有用于平衡压力及泄压的针阀及管线，此技术虽然解决了使得单向阀以上的管柱可带压起出，省去了等待防喷泄压时间，提高施工效率，但是设备环境适应能力不够强，无法自动充压、稳压、泄压及记录数据，也无法实现无人看管，实用性还不够高。
发明内容
本发明旨在克服以上背景技术所述不足，提供一种可对套管头环空层自动充压、稳压、泄压及记录数据，同时充压、泄压速度可调，以提高对套管头的使用安全性的井口套管头自动补压、环空泄压装置。
本发明的套管头自动补压、环空泄压装置，包括用于存储压力液的水箱、电动泵，手动闸阀，所述电动泵的吸液管连通油箱，电动泵的出液管通过供液管路连接到套管头环空单元，所述供液管道上安装有截止阀、溢流阀，其特征在于：所述供液管路上设有并联的A、B、C、D四路排放泄压单元，所述A、B、C、D四路排放泄压单元通往外泄口的管路上各设有节流阀，在节流阀前端设有并联的电动闸阀及手动闸阀，在所述的并联的电动闸阀及手动闸阀的前端安装压力控制器、记录仪、压力表，所述A路排放泄压单元与电动液压泵并联。其中手动闸阀及电动闸阀，用于套管头环空内压力的稳压及泄压，安装的节流阀，用于控制泄压流量，对泄压流量可调，其压力控制器、压力表及防爆无纸记录仪可独立控制开关防爆闸阀进行稳压及泄压，实现无人看管控制及全程记录套管头内环空压力，而其中的其中A路排放泄压单元与电动液压泵并联，具有补压功能。
为了控制电动泵的排量，所述电动泵联通防爆变频电机以及防爆变频器。
为了进一步显示电动泵的压力，对电动泵进行控制、使启、停压力可调，所述压力控制器为防爆数显压力控制器。
为了对压力进行全程记录，所述记录仪为防爆无纸压力记录仪。
本实用新型通过套管头自动补压、环空泄压控制系统能有效的对套管头环空压力进行安全控制及监控，保障生产安全，且该装置既具有自动补压、泄压的优点，又具泄压速度可调的特点，能防止井口套管头由于井内压力不平衡而损坏，实用性较高。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种套管头自动补压、环空泄压装置的原理图；
图2为本实用新型所述的一种套管头自动补压、环空泄压装置的结构主视图；
图3为本实用新型所述的一种套管头自动补压、环空泄压装置的结构侧视图；
图4为本实用新型所述的一种套管头自动补压、环空泄压装置的结构俯视图；
1-油箱，2-球阀，3-滤清器，4-电动泵，5-防爆变频电机，6-防爆变频器，7-单流阀，8-防爆数显压力控制器，9-防爆无纸记录仪，10-压力表，11-电动闸阀，12-手动闸阀，13-节流阀。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的套管头自动补压、环空泄压装置为主要由油箱1、变频器6、电动泵4、防爆数显压力控制器8、防爆无纸记录仪9、防爆电动闸阀11、手动闸阀12、节流阀13、压力表10等构成液压控制体系。其中具体分为并联的A、B、C、D四路排放泄压单元，每路排放泄压单元通往外泄口的管路上各设有一个节流阀13，在节流阀13前端可并联的设置电动闸阀11及手动闸阀12，在并联的电动闸阀11及手动闸阀12的前端可安装防爆数显压力控制器8、防爆无纸记录仪9、压力表10，A路排放泄压单元与电动泵4联通，在联通管道上设有单流阀7。其中手动闸阀12及电动闸阀11，用于套管头环空内压力的稳压及泄压，安装的节流阀13，用于控制泄压流量，对泄压流量可调，其防爆数显压力控制器8、压力表10及防爆无纸记录仪9可独立控制开关防爆闸阀进行稳压及泄压，实现无人看管控制及全程记录套管头内环空压力，而其中的其中A路排放泄压单元与电动泵4联通可进行补压。
电动泵4联通设置于底座的油箱1，在电动泵4与油箱1的联通管路上设有球阀2、滤清器3，电动泵4上连接有防爆变频电机5以及防爆变频器6。
在工作时，当环空A出现压力低于防爆数显压力控制器8设定下限值时，变频器6启动，按预设置的频率控制防爆变频电机5启动带动电动泵4打压，充压至设定上限值时电动泵4自动停止（电动泵4充压只限于环空A单元）。环空A、B、C、D单元管道都并联安装防爆电动闸阀11及手动闸阀12，该防爆电动闸阀11由独立的防爆数显压力控制器8自动控制，当环空内某个单元压力高于上限设定值，防爆电动闸阀11自动打开泄压，并在下限设定值时自动关闭保压，泄压速度可通过节流阀13控制，当需要手动打开泄压时候，直接操作手动闸阀12即可。而套管头环空内腔的液体不能回油箱1（内腔内会有沙子、泥浆等脏物），从而保护了电动4泵、单流阀7、电动闸阀11、手动闸阀12、节流阀13等元件不被损坏。
Claims (4)
1.一种井口套管头自动补压、环空泄压装置，包括用于存储压力液的水箱、电动泵，手动闸阀，所述电动泵的吸液管连通油箱，电动泵的出液管通过供液管路连接到套管头环空单元，所述供液管道上安装有截止阀、溢流阀，其特征在于：所述供液管路上设有并联的A、B、C、D四路排放泄压单元，所述A、B、C、D四路排放泄压单元通往外泄口的管路上各设有节流阀，在节流阀前端设有并联的电动闸阀及手动闸阀，在所述的并联的电动闸阀及手动闸阀的前端安装压力控制器、记录仪、压力表，所述A路排放泄压单元与电动液压泵联通。
2.根据权利要求1所述的井口套管头自动补压、环空泄压装置，其特征在于：所述电动泵联通防爆变频电机以及防爆变频器。
3.根据权利要求1所述的井口套管头自动补压、环空泄压装置，其特征在于：所述压力控制器为防爆数显压力控制器。
4.根据权利要求1所述的井口套管头自动补压、环空泄压装置，其特征在于：所述记录仪为防爆无纸压力记录仪。
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Cited By (3)
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| CN107269239A (zh) * | 2017-08-04 | 2017-10-20 | 西南石油大学 | 一种稳定油套环空压力的装置及其方法 |
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| CN114961606A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-30 | 西南石油大学 | 基于plc控制的高压气井环空自动泄压补压系统及控制方法 |
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