CN2635905Y - 一种全自动控制节流与压井管汇 - Google Patents

一种全自动控制节流与压井管汇 Download PDF

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郭青
杨大津
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Abstract

本实用新型公开了一种全自动控制节流与压井管汇，管汇中设有手、液两动常开/关平行闸板阀和液动节流阀及手、电联动节流阀，同时在油井的立管和套管的管路中设有压力传感器，控制箱根据压力传感器输入的数据进行自动控制，通过控制闸板阀和节流阀，对井内施加一定的回压，约束井内流体，使井内各种流体在控制下流动或改变流动路线，从而实现控制井内压力的目的，以确保钻井过程的安全，防止井喷事故的发生，解除了由人工进行手工控制使操作繁琐、劳动强度大、安全性差的问题，同时可确保调控的准确性，保证井内压力的稳定性。

Description

一种全自动控制节流与压井管汇
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井过程中调节井筒压力的控制装置，特别是涉及一种全自动控制节流与压井管汇。
背景技术：
节流与压井管汇是石油钻井过程中用于调节井筒压力的控制装置，是由各种阀门、管道及管接头(包括三通、四通和五通)连接而成的、有多条支路的管道网，分为节流管汇和压井管汇，它们分置于油井井口的两侧，其中，压井管汇包括一个五通接头，通过五通接头形成三条支路分别与油井套管、泥浆泵及放喷管线相连，并在五通与套管之间设常开闸板阀，在五通与泥浆泵之间设常开闸板阀和单流阀，在五通与放喷管线之间设常开/关闸板阀，五通的另两个接口，一个备用，另一个安装有针形阀，节流管汇是由一个五通、三个四通、各种阀及管道组成的多支路管道网，并通过一个常开/关闸板阀和一个常开阀与套管相连，其中一条支路经五通、常开闸板阀、液动节流阀、常开闸板阀、四通及常开闸板阀与泥浆池或液器分离器相连，第二条支路经五通、常开闸板阀、手动节流阀、常开闸板阀、四通及常关闸板阀也与泥浆池或液器分离器相连，第三条支路经一个常关/开闸板阀、常关闸板阀、四通及常关/开闸板阀和放喷管线相连，此外，在三个四通之间还设有缓冲管，在钻井作业过程中，一旦井筒发生溢流和井涌的现象，如处理不当，易引发井喷，通过控制节流与压井管汇中的数个常关/开闸板阀和节流阀，可对井内施加一定的回压，约束井内流体，使井内各种流体在控制下流动或改变流动路线，从而实现控制井内压力的目的，以确保钻井过程的安全，防止井喷事故的发生，目前，钻井行业所采用的节流与压井管汇，其节流阀和闸板阀的控制主要是手动和液动两种，工作人员根据立管和套管的压力，适时调控节流阀和闸板阀，以控制井内的压力和流体的流向，上述调控作业完全由人工进行，不仅操作繁琐，劳动强度大，安全性差，且人工调控的准确性也不易掌握，使井内压力稳定性差。
发明内容：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全自动控制节流与压井管汇，该新型可根据井筒内套管和立管的压力自动调节节流与压井管汇中的节流阀和常关/开闸板阀，实现控制井内压力、确保钻井过程安全、防止井喷事故发生的目的，本实用新型所采取的技术方案如下，将节流管汇和压井管汇中的常开/关平行闸板阀设置为手、液两动常开/关平行闸板阀，将节流管汇中的手动节流阀设置为手、电联动节流阀，并在液动节流阀和手、电联动节流阀处各设置一个阀位变送器，用于反映节流阀的开度大小，同时在管汇中设置两个压力传感器，两个压力传感器分别接入油井的立管和套管的管路中，将手、液两动常开/关闸板阀和液动节流阀分别与液控箱相连，将手、电联动节流阀、阀位变送器、压力传感器及液控箱分别与控制箱相连，控制箱内设定标准参数，根据压力传感器输入的数据，及时驱动电机和液动滑阀开启和关闭不同的手、液双动平行闸板阀，同时控制驱动手、电联动节流阀和液动节流阀，对井内施加一定的回压，约束井内流体，使井内各种流体在控制下流动或改变流动路线，从而实现控制井内压力的目的，以确保钻井过程的安全，防止井喷事故的发生。
上述手、液双动平行闸板阀是在原有手动平行闸板阀的基础上增设了液压缸，液压缸的活塞与闸板相连，油缸与液控箱相连。
上述手、电联动节流阀，是在原有手动节流阀的基础上增设了一部电动机，电动机通过一齿轮付与控制杆相连，而电动机由控制箱控制开启。
与现有技术相比，本实用新型可以对管汇中的常开/关闸板阀和节流阀实施自动控制，解除由人工进行控制使操作繁琐、劳动强度大、安全性差的问题，同时可确保调控的准确性，保证井内压力的稳定性。
附图说明：
附图1是本实用新型系统结构示意图
附图2是手、液双动平行闸板阀结构示意图
附图3是手、电联动节流阀结构示意图
具体实施方案：
本实用新型包括节流管汇和压井管汇，它们分置于油井井口的两侧，其中，压井管汇包括一个五通接头21，通过五通接头形成三条支路分别与油井套管、泥浆泵及放喷管线相连，并在五通与套管15之间设常开闸板阀，在五通与泥浆泵之间设常开闸板阀18和单流阀17，在五通与放喷管线之间设手、液两动常开/关闸板阀20，五通的另两个接口，一个备用，另一个安装有针形阀19，节流管汇是由一个五通8、三个四通、各种阀及管道组成的多支路管道网，并通过一个手、液两动常开/关闸板阀14和一个常开阀与套管相连，其中一条支路经五通8、常开闸板阀、液动节流阀7、常开闸板阀、四通及常开闸板阀与泥浆池或液器分离器相连，第二条支路经五通、常开闸板阀、手、电联动节流阀11、常开闸板阀、四通及常关闸板阀也与泥浆池或液器分离器相连，第三条支路经一个手、液两动常关/开闸板阀10、常开闸板阀、四通及手、液两动常关/开闸板阀9和放喷管线相连，在五通的另一个接口通过一个常开闸板阀安装有压力传感器5和压力表4，此外，在节流管汇的五通上还设有流量计13，在三个四通之间还设有缓冲管，并在液动节流阀和手、电联动节流阀处分别设有阀位变送器6、12，用于反映节流阀的开度大小，同时在管汇中设置两个压力传感器3、5，两个压力传感器分别接入油井的立管16和套管15的管路中，将手、液两动常开/关闸板阀和液动节流阀分别与液控箱1相连，将手、电连联节流阀、阀位变送器、压力传感器及液控箱分别与控制箱2相连，控制箱内设定标准参数，根据压力传感器输入的数据，及时驱动电机和液动滑阀开启和关闭不同的手、液双动平行闸板阀，同时控制驱动手、电联动节流阀和液动节流阀，对井内施加一定的回压，约束井内流体，使井内各种流体在控制下流动或改变流动路线，从而实现控制井内压力的目的，以确保钻井过程的安全，防止井喷事故的发生，上述手、液双动平行闸板阀可在原有手动平行闸板阀的基础上增设液压缸23，液压缸的活塞22与闸板24相连，油缸与液控箱相连，上述手、电联动节流阀，可在原有手动节流阀的基础上增设一部电动机26，电动机通过一齿轮付25与控制杆27相连，而电动机由控制箱控制开启。

Claims (3)

1、一种全自动控制节流与压井管汇，是由各种阀门、管道及管接头(包括三通、四通和五通)连接而成的、有多条支路的管道网，节流管汇和压井管汇分置于油井井口的两侧，其中，压井管汇包括一个五通接头，通过五通接头形成三条支路分别与油井套管、泥浆泵及放喷管线相连，并在五通与套管之间设常开闸板阀，在五通与泥浆泵之间设常开闸板阀和单流阀，在五通与放喷管线之间设常开/关闸板阀，五通的另两个接口，一个备用，另一个安装有针形阀，节流管汇是由一个五通、三个四通、各种阀及管道组成的多支路管道网，并通过一个常开/关闸板阀和一个常开阀与套管相连，其中一条支路经五通、常开闸板阀、液动节流阀、常开闸板阀、四通及常开闸板阀与泥浆池或液器分离器相连，第二条支路经五通、常开闸板阀、手动节流阀、常开闸板阀、四通及常关闸板阀也与泥浆池或液器分离器相连，第三条支路经一个常关/开闸板阀、常关闸板阀、四通及常关/开闸板阀和放喷管线相连，此外，在三个四通之间还设有缓冲管，其特征在于将节流管汇和压井管汇中的常开/关平行闸板阀设置为手、液两动常开/关平行闸板阀，将节流管汇中的手动节流阀设置为手、电联动节流阀，并在液动节流阀和手、电联动节流阀处各设置一个阀位变送器，用于反映节流阀的开度大小，同时在管汇中设置两个压力传感器，两个压力传感器分别接入油井的立管和套管的管路中，将手、液两动常开/关闸板阀和液动节流阀分别与液控箱相连，将手、电联动节流阀、阀位变送器、压力传感器及液控箱分别与控制箱相连。
2、根据权利要求1所述的全自动控制节流与压井管汇，其特征在于手、液两动常开/关平行闸板阀是在原有手动平行闸板阀的基础上增设了液压缸，液压缸的活塞与闸板相连，油缸与液控箱相连。
3、根据权利要求1所述的全自动控制节流与压井管汇，其特征在于手、电联动节流阀，是在原有手动节流阀的基础上增设了一部电动机，电动机通过一齿轮付与控制杆相连，而电动机由控制箱控制开启。
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