CN204405246U - 压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压力检测装置，该压力检测装置用于检测管道内工作流体的压力，并且包括压力检测器，在所述压力检测器与待检测的管道内工作流体之间布置有压力传输器，其中，在所述压力传输器内，管道内工作流体的压力能被传递到传输介质上，压力检测器通过检测传输介质的压力来检测管道内工作流体的压力。该压力检测装置可解决特别是在H₂S及CO₂含量较高的工况下在进行井场生产管道压力监测时的高防腐蚀性问题。

Description

压力检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于检测管道内工作流体的压力、特别是高腐蚀性气体工况下井场生产管道内工作流体压力的压力检测装置。

背景技术

通常，在井场中节流阀之后的生产管道处设置压力检测装置(诸如是压力变送器或高低压先导阀)来检测井场的输油压力，这是因为当生产管道出现泄漏或堵塞工况时，管道内会出现压力超低或超高，需要及时关断井口，以便进行排除故障作业，防止事故进一步扩大。

在生产管道内H₂S及CO₂含量较低常规工况下，可将不锈钢材质的先导阀或类似的压力变送器直接安装在生产管道上，以监测管道内部压力状态。当生产管道内出现超压或低压工况时，能够及时感应并连锁井口控制盘或中控室关断井口。

例如，已知这样一种压力变送器，它用于高稠油油井的压力数据信号采集，它由压力传感器、模块电路、压力表、螺纹连接件、不锈钢球阀及短管接头组成，其中，螺纹连接件的上端连接有压力表，而螺纹连接件的下端有压力传感器。螺纹连接件下端的压力传感器能直接接触输油管线内的原油，能够实时采集压力数据。

然而，本领域中存在这样的现状与特点：长输油气管道在运行过程中经常受到来自内、外两个环境的腐蚀，内腐蚀主要由输送介质、管内积液、污物以及管道内应力等联合作用而形成。因此，当管道内H₂S及CO₂含量较高时，则需要使用耐腐蚀性较高的材质才能够直接接触工作介质。换言之，常规品质的不锈钢材质的高低压先导阀或压力变送器无法满足使用生产要求。

但是，目前市场上还没有较高耐腐性能材质的高低压先导阀或压力变送器产品，或者即便有高耐腐蚀的压力变送器也非常昂贵或者精度不够高、不利于市场化。

实用新型内容

为了解决在进行井场生产管道压力监测时的高防腐蚀性问题、特别是在H₂S及CO₂含量较高的工况下，本实用新型设计了如下一种压力检测装置。

本实用新型提供一种压力检测装置，该压力检测装置用于检测管道内工作流体的压力，并且包括压力检测器，在压力检测器与待检测的管道内工作流体之间布置有压力传输器，其中，在压力传输器内，管道内工作流体的压力能被传递到与工作流体密封隔开的传输介质上，因而，压力检测器能够通过检测传输介质的压力来检测管道内工作流体的压力。

较佳地，在压力传输器与管道内流体之间还布置有隔离阀，以使压力传输器能与管道内流体选择性地流动连接。

有利地，压力传输器构造成活塞在其内运动的活塞缸，位于活塞一侧的腔室能与管道内流体连通，而位于活塞另一侧的腔室填充有用作传输介质的液压油，从而通过活塞的运动将管道内工作流体的压力传递至活塞缸的填充有液压油的另一侧腔室、进而传递至位于其下游的压力检测器。

特别有利，压力检测器构造成能感测到流体压力高于或低于阈值的先导阀。

还可设想，压力检测器通过控制管线与控制装置相关联，控制装置能够响应于感测到管道内流体压力高于或低于阈值而致动。

在大多数情况下，管道为井场生产管道，而管道内流体为腐蚀性气体。

较佳地，通过液压油填充阀，使得位于活塞另一侧的腔室可填充有液压油。

特别较佳地，通过位于活塞另一侧的腔室处的压力表能现场监测生产管道内工作流体的压力。

可以理解到，压力传输器和/或隔离阀和/或隔离阀与压力传输器之间的连接接头由耐腐的、特别是高耐腐蚀性合金材料制成。

此外，压力检测器较佳地由不锈钢材料制成。

有利地，控制装置为井口控制盘或中控室，从而能够响应于感测到管道内流体压力高于或低于阈值而关断井口。

特别较佳地，控制管线由不锈钢材料制成

借助上述压力检测装置可以实现在油井管道的特别是高腐蚀工况下进行生产管道压力监测与控制。由于与生产介质、例如油井管道内的流体直接接触的部件仅仅为诸如是压力传输器和隔离阀，并且由于这些构件均采用易于获得的高耐腐性的合金材质，所以能够以低耗费的方式来满足上述工况下腐蚀性能要求。

一般来说，油井压力检测系统的关键装置为先导阀或压力变送器及其控制管线，由于这些构件不与工作介质直接接触，则可采用常规的不锈钢材质或者其它常用材料，所以可大幅度降低系统成本。

另外，采用构造成活塞缸的压力传输器使得生产管道内工作流体的压力传递到传输介质上、例如液压油上，即、可将生产管道内的压力无损失地传递给位于下游的先导阀或压力变送器，从而使得下游的压力检测器可通过检测传输介质的压力来间接地、但精确地检测到生产管道内工作流体的压力。

由此，借助本实用新型的压力检测装置可以在高度耐腐蚀的情况下又确保油井中压力检测的精确性和稳定性，实现可靠的油井生产作业。

附图说明

图1示出根据本实用新型的压力检测装置的示意系统布局图；以及

图2示出根据本实用新型的压力传输器的剖视详图。

具体实施方式

代替传统的直接布置在管道中或者与管道内的工作介质以任何方式直接接触的、例如可构造成先导阀或压力变送器的压力检测器，本实用新型在此类压力检测器3与生产管道9之间设置有至少一个压力传输器2。

该压力传输器2可在必要时与生产管道内的工作介质(未进一步示出)、例如气体直接流动连通，以有效地将位于生产管道内的工作介质的压力经该压力传输器2传递到位于压力传输器2下游的压力检测器3(例如，也可以是传统的高低压先导阀或类似装置)。

较佳地，该压力传输器可以通过液压方式将该压力传递到下游的压力检测器3(或可称之为液压传感器3)。具体来说，在压力传输器内，生产管道内的工作流体的压力能被传递到传输介质上，该传输介质与工作流体密封地隔开。

特别较佳地，该压力传输器可构造成活塞缸2的形式。活塞缸2包括例如大致圆筒形的活塞缸本体15和在其内可平移运动的活塞14。在这种活塞缸2中，通过可自由滑动地接纳于该活塞缸中的活塞14限定出两个或更多个腔室7、8，这些腔室由活塞14在空间上间隔开。

特别较佳地，这些腔室的形状相同并且截面一致，例如具有相同的内径。换言之，活塞缸的内直径优选保持不变。

例如，这些腔室中的一个、诸如下腔室7可与生产管道内的工作介质9直接流体连通。换言之，工作介质9可在例如需要进行压力检测的情况下经由管线流入该下腔室内。

在工作介质9可流入该腔室的管线中还较佳地布置有隔离阀1，该隔离阀1起到在必要时、例如管道内工作介质9的压力值高于安全值时阻断工作介质9进入压力传输器，以确保油井管道的安全生产并且防止损坏压力检测设备的各个部件或维修时使用。

位于压力传输器的活塞14上部的腔室、例如称为上腔室8可借助液压油填充阀5而填充有液压油。该液压油用作为如上所述的传输介质。生产管道内工作介质9的压力推动压力传输器中的活塞14在活塞缸2中平移、例如在图2中向上运动。此外，活塞缸的该上腔室8与下游的压力检测器3(例如，压力变送器或高低压先导阀)液压连接，以将下腔室的压力以液压方式传递到压力变送器等装置。

由于本实用新型涉及的传输介质、诸如是液压油理想地不含任何杂质，因此可以准确地将压力值传递到下游的压力检测器3上，由此压力检测器3检测到的压力信号是准确的。

应当理解到，根据帕斯卡定律，当活塞14在工作流体的压力作用下被推动(例如，在图1和2中向上运动)时，可将工作流体的压强传递到位于活塞缸2另一侧的腔室8中的传输介质，并经由该传输介质将压强继续传递到压力检测器或传感器3上，使压力检测器或传感器3得到信号。

还可设想，在活塞缸2的与生产管道相对的那侧布置有接头11，以便于与下游的压力检测器或者直接与压力表6进行连接，由此便于操作人员在现场就能够检测压力。

尤其是，在活塞14的外周缘上和/或接头11的外周缘上的凹槽内可安装有至少一个密封圈或者挡圈，因而生产管道内工作流体不会进入到活塞14另一侧的腔室8内，以使得后续检测与显示的压力值是准确的。

另外，由于压力传输器(例如，液压缸)至下游的压力检测器之间的管路内也充满有传输介质(例如，液压油)，所以压力检测器3的感测表面始终与传输介质接触，由此其检测到的压力值也是准确的。

当然，还可设想采用其他方式来可靠地传递流体压力、例如机械传送方式、气动传递方式等。

由于压力传输器以及可选的隔离阀1与管道内工作介质9直接流体接触，所以压力传输器和隔离阀1以及两者之间的连接接头均采用耐腐蚀的金属或合金、特别是高耐腐蚀性合金等材料制成，而压力传输器2内部的诸如是活塞14的密封件也采用耐腐蚀的、特别是高耐腐蚀性能等级的氟橡胶等材质。

由于借助压力传输器使检测压力的设备、诸如压力变送器3或者先导阀与管道内工作介质9隔开由此使得从位于活塞14另一侧的腔室8开始的下游部件均处于常规的非腐蚀性环境，可采用常规的不锈钢材质或其它普通金属或复合材料的诸如压力变送器或先导阀等压力检测器3与活塞14的另一腔室相关联，从而通过检测传输介质、诸如是液压油的压力来检测生产管道内工作流体的当前压力。

由于油井压力检测系统的关键装置为先导阀或压力变送器等的压力检测器及其控制管线4，因此通过这种方式可以大幅降低生产管道中压力检测的耐腐蚀成本。

诸如压力变送器或先导阀等压力检测器3可通过控制管线4与控制装置相关联，该控制装置能够响应于感测到管道内流体压力高于或低于阈值而致动。例如，当生产管道出现压力超高或超低工况时，诸如压力变送器或先导阀等压力检测器3能够感测到并连锁井口控制盘10或中控室及时关断井口，以防止事故进一步扩大。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型的具体实现并不受上述实施方式的限制。熟悉本领域的技术人员易于想到其它的优点和改型。因此，在其更宽泛的方面上来说，本实用新型不局限于这里所示和所描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如所附权利要求书及其等价物所限定的本总体发明概念的精神或范围的前提下作出各种修改。

Claims (12)

1.一种压力检测装置，所述压力检测装置用于检测管道内工作流体的压力，并且包括压力检测器，其特征在于，在所述压力检测器与待检测的管道内工作流体之间布置有压力传输器，其中，在所述压力传输器内，管道内工作流体的压力能被传递到与工作流体密封隔开的传输介质上，因而，所述压力检测器能够通过检测所述传输介质的压力来检测管道内工作流体的压力。

2.如权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，在所述压力传输器与管道内流体之间还布置有隔离阀，以使所述压力传输器能与管道内流体选择性地流动连接。

3.如权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力传输器构造成活塞在其内运动的活塞缸，位于所述活塞一侧的腔室能与管道内流体连通，而位于所述活塞另一侧的腔室填充有用作所述传输介质的液压油，从而通过所述活塞的运动将管道内工作流体的压力传递至所述活塞缸的填充有液压油的位于所述活塞另一侧的腔室、进而传递至位于其下游的所述压力检测器。

4.如权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测器构造成能感测到流体压力高于或低于阈值的先导阀。

5.如权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测器通过控制管线与控制装置相关联，所述控制装置能够响应于感测到管道内流体压力高于或低于阈值而致动。

6.如权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述管道为井场生产管道，而管道内流体为腐蚀性气体。

7.如权利要求3所述的压力检测装置，其特征在于，通过液压油填充阀使所述位于所述活塞另一侧的腔室填充有液压油。

8.如权利要求3所述的压力检测装置，其特征在于，通过位于所述活塞另一侧的腔室处的压力表能够现场监测生产管道内的工作流体的压力。

9.如权利要求2所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力传输器 和/或所述隔离阀和/或所述隔离阀与所述压力传输器之间的连接接头由耐腐蚀的合金材料制成。

10.如权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述压力检测器由不锈钢材料制成。

11.如权利要求5所述的压力检测装置，其特征在于，所述控制装置为井口控制盘或中控室，从而能够响应于感测到管道内流体压力高于或低于阈值而关断井口。

12.如权利要求5所述的压力检测装置，其特征在于，所述控制管线由不锈钢材料制成。