一种安全组合式防喷器控制装置系统

技术领域

本发明涉及一种防喷器，尤其涉及一种安全组合式防喷器控制装置系统。

背景技术

防喷器控制装置系统是防喷器、井口、管汇等主要设备控制系统附件之一，在钻井、修井过程中利用不同的压力有效地控制了井口设备关闭、卡管或剪切能力，既实施油气井口分开式压力控制效果又防止油层污染大大地提高钻井、修井速度。现有的防喷器控制装置系统是防喷器井上作业的主要控制压力源系统，能够提供常规要作压力的来源，由于常规压力源是稳定的10.5MPa，不具有高压的系统功能，存在一定的安全隐患，为了解决特殊情况下特殊作业需求和应急控制，必须同时配备高压的系统功能，针对上述情况专门设计了一种安全组合式防喷器控制装置系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种安全可靠的安全组合式防喷器控制装置系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种安全组合式防喷器控制装置系统，包括：动力压力源、油箱、高压滤油器、第一高压单流阀、第二高压单流阀、工作压力控制区和高压压力控制区，所述动力压力源的前端与油箱相连接，所述压力动力源的后端通过弯管接头与高压滤油器相连接，所述高压滤油器的后端通过工作压力控制管道与第一高压单流阀相连接，所述第一高压单流阀的后端与第一高压截止阀相连接，所述第一高压截止阀的后端与蓄能器组相连接，所述蓄能器组的后端与第一压力输出主管道相连接，在所述第一压力输出主管道上从前往后依次设置有第一溢流阀、第一调压减压阀、第一卸压阀和第一三位四通操作阀，所述蓄能器组通过第一高压主管道和第一低压主管道与第一防爆压力控制启动器相连接，所述蓄能器组还与第一防爆控制报警器相连接，所述高压滤油器的后端通过高压压力控制管道与第一高压单流阀相连接，所述第二高压单流阀的后端与第二高压截止阀相连接，所述第二高压截止阀的后端与高压汇流管相连接，所述高压汇流管的后端与第二压力输出主管道相连接，在所述第二压力输出主管道上从前往后依次设置有第二溢流阀、第二卸压阀和第二三位四通操作阀，所述高压汇流管通过第二高压主管道和第二低压主管道与第二防爆压力控制启动器相连接，所述高压汇流管还与第二防爆控制报警器相连接，在所述工作压力控制区上设置有工作压力电源开关、第一启动按钮、第一关闭按钮、第一额定高压显示灯、第一高压压力表、第一额定低压显示灯、第一低压压力表、油箱液面低显示灯、输出压力表和第一报警停止按钮，所述第一启动按钮通过第一导线与第一防爆压力控制启动器相连接，所述第一防爆压力控制启动器通过第二导线与动力压力源相连接，在所述油箱上设置有油面过低报警传感器，所述油面过低报警传感器通过第三导线与油箱液面低显示灯相连接，所述第一高压主管道通过第一高压副管道与第一高压压力表相连接，所述第一低压主管道通过第一低压副管道与第一低压压力表相连接，所述第一防爆控制报警器通过第四导线与第一额定高压显示灯相连接，所述第一防爆控制报警器通过第五导线与第一额定低压显示灯相连接，在所述第一调压减压阀和第一卸压阀之间的第一压力输出主管道上设置有第一压力输出副管道与输出压力表相连接，在所述高压压力控制区上设置有高压电源开关、第二启动按钮、第二关闭按钮、第二额定高压显示灯、第二高压压力表，第二额定低压显示灯、第二低压压力表和第二报警停止按钮，第二启动按钮通过第六导线与第二防爆压力控制启动器相连接，第二防爆压力控制启动器通过第七导线与动力压力源相连接，所述第二高压主管道通过第二高压副管道与第二高压压力表相连接，所述第二低压主管道通过第二低压副管道与第二低压压力表相连接，所述第二防爆控制报警器通过第八导线与第二额定高压显示灯相连接，所述第二防爆控制报警器通过第九导线与第二额定低压显示灯相连接。

本发明的优点是：上述一种安全组合式防喷器控制装置系统，与常规控制装置系统主要区别是增加了高压压力控制区且与工作压力控制区组合在一起，实施分开作业，特殊情况下无法实施高压作业又避免意外高压损坏系统和设备；具有安全报警语音提示，按控制区设置分开报警语音提示，避免因设备或系统有故障造成事故；具有溢流降压功能，当压力达到报警功能后溢流阀自动开启，实施卸压功能，确保设备人员的安全；系统压力稳定安全性高，具安全启动、安全关停的功能；节能减排安全环保，适用性强；将高压工作压力组合在一起同时又分开作业的功能、具有安全报警语音提示、安全启动、安全关停、安全环保等功能合为一起，解决了特殊情况下不能应急控制的关键问题。

附图说明

图1为本发明一种安全组合式防喷器控制装置系统的结构示意图。

图中：1、动力压力源，2、油箱，3、高压滤油器，4、第一高压单流阀，5、第二高压单流阀，6、工作压力控制区，61、工作压力电源开关，62、第一启动按钮，63、第一关闭按钮，64、第一额定高压显示灯，65、第一高压压力表，66、第一额定低压显示灯，67、第一低压压力表，68、油箱液面低显示灯，69、输出压力表，691、第一报警停止按钮，7、高压压力控制区，71、高压电源开关，72、第二启动按钮，73、第二关闭按钮，74、第二额定高压显示灯，75、第二高压压力表，76、第二额定低压显示灯，77、第二低压压力表，78、第二报警停止按钮，8、弯管接头，9、工作压力控制管道，10、第一高压截止阀，11、蓄能器组，12、第一压力输出主管道，13、第一溢流阀，14、第一调压减压阀，15、第一卸压阀，16、第一三位四通操作阀，17、第一高压主管道，18、第一低压主管道，19、第一防爆压力控制启动器，20、第一防爆控制报警器，21、高压压力控制管道，22、第二高压截止阀，23、高压汇流管，24、第二压力输出主管道，25、第二溢流阀，26、第二卸压阀，27、第二三位四通操作阀，28、第二高压主管道，29、第二低压主管道，30、第二防爆压力控制启动器，31、第二防爆控制报警器，32、第一导线，33、第二导线，34、油面过低报警传感器，35、第三导线，36、第一高压副管道，37、第一低压副管道，38、第四导线，39、第五导线，40、第一压力输出副管道，41、第六导线，42、第七导线，43、第二高压副管道，44、第二低压副管道，45、第八导线，46、第九导线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。

如图1所示，一种安全组合式防喷器控制装置系统，包括：动力压力源1、油箱2、高压滤油器3、第一高压单流阀4、第二高压单流阀5、工作压力控制区6和高压压力控制区7，所述动力压力源1的前端与油箱2相连接，所述压力动力源1的后端通过弯管接头8与高压滤油器3相连接，所述高压滤油器3的后端通过工作压力控制管道9与第一高压单流阀4相连接，所述第一高压单流阀4的后端与第一高压截止阀10相连接，所述第一高压截止阀10的后端与蓄能器组11相连接，所述蓄能器组11的后端与第一压力输出主管道12相连接，在所述第一压力输出主管道12上从前往后依次设置有第一溢流阀13、第一调压减压阀14、第一卸压阀15和第一三位四通操作阀16，所述蓄能器组11通过第一高压主管道17和第一低压主管道18与第一防爆压力控制启动器19相连接，所述蓄能器组11还与第一防爆控制报警器20相连接，所述高压滤油器3的后端通过高压压力控制管道21与第一高压单流阀4相连接，所述第二高压单流阀5的后端与第二高压截止阀22相连接，所述第二高压截止阀22的后端与高压汇流管23相连接，所述高压汇流管23的后端与第二压力输出主管道24相连接，在所述第二压力输出主管道24上从前往后依次设置有第二溢流阀25、第二卸压阀26和第二三位四通操作阀27，所述高压汇流管23通过第二高压主管道28和第二低压主管道29与第二防爆压力控制启动器30相连接，所述高压汇流管23还与第二防爆控制报警器31相连接，在所述工作压力控制区6上设置有工作压力电源开关61、第一启动按钮62、第一关闭按钮63、第一额定高压显示灯64、第一高压压力表65、第一额定低压显示灯66、第一低压压力表67、油箱液面低显示灯68、输出压力表69和第一报警停止按钮691，所述第一启动按钮62通过第一导线32与第一防爆压力控制启动器19相连接，所述第一防爆压力控制启动器19通过第二导线33与动力压力源1相连接，在所述油箱2上设置有油面过低报警传感器34，所述油面过低报警传感器34通过第三导线35与油箱液面低显示灯68相连接，所述第一高压主管道17通过第一高压副管道36与第一高压压力表65相连接，所述第一低压主管道18通过第一低压副管道37与第一低压压力表67相连接，所述第一防爆控制报警器20通过第四导线38与第一额定高压显示灯64相连接，所述第一防爆控制报警器20通过第五导线39与第一额定低压显示灯66相连接，在所述第一调压减压阀14和第一卸压阀15之间的第一压力输出主管道12上设置有第一压力输出副管道40与输出压力表69相连接，在所述高压压力控制区7上设置有高压电源开关71、第二启动按钮72、第二关闭按钮73、第二额定高压显示灯74、第二高压压力表75，第二额定低压显示灯76、第二低压压力表77和第二报警停止按钮78，第二启动按钮72通过第六导线41与第二防爆压力控制启动器30相连接，第二防爆压力控制启动器30通过第七导线42与动力压力源1相连接，所述第二高压主管道28通过第二高压副管道43与第二高压压力表75相连接，所述第二低压主管道29通过第二低压副管道44与第二低压压力表77相连接，所述第二防爆控制报警器31通过第八导线45与第二额定高压显示灯74相连接，所述第二防爆控制报警器31通过第九导线46与第二额定低压显示灯76相连接。

工作原理: 主要用于控制液压防喷器的闸板打开与关闭，实施卡管的同时还能高压剪切油管的功能,根据系统压力设置压力不足时动力源自动启动增压,当达到设置最高压力值时动力源自动停止打压；当系统或设备有故障时会自动报警语音提示；系统稳定安全可靠。

系统正常工作前首先要检查工作压力控制管路上的第一高压截止阀10与高压压力控制管路上的第二高压截止阀22打开和关闭情况，正常情况下高压压力控制管路上的第一高压截止阀10长期处于关闭；工作压力控制管路上的第二高压截止阀22正常打开工作。切记第一高压截止阀10和第二高压截止阀22不可以同时打开。紧接着关闭工作压力控制管路上的第一卸压阀15以及第一三位四通操作阀16手柄处于中位状态（即关闭状态）。

检查完毕后将工作压力控制区6上的工作压力电源开关61打开，再按下第一启动按钮62，第一防爆压力控制启动器19开始启动通过第二导线33供电给动力压力源1的电机及泵组工作，从油箱2（油箱2上装有油面过低显示用的油面过低报警传感器34与报警系统，油面过低报警传感器34通过第三导线35与油箱液面低显示灯68相连接，油面过低达到最低位置时即报警同时油箱液面低显示灯68为红色）中吸油向管道中打压，油从弯管接头8进入高压滤油器3再通过工作压力控制管道9进入工作压力控制管路上的第一高压单流阀4(防止油原路返回)，再进入第一高压截止阀10然后通过蓄能器组11储存压力。压力分别通过第一高压主管道17和第一低压主管道18与第一防爆压力控制启动器19相连接，同时第一高压主管道17通过第一高压副管道36与工作压力控制区6的第一高压压力表65相连接，第一低压主管道18通过第一低压副管道37与工作压力控制区6的第一低压压力表67相连接，可以在系统面板直接看到高低压压力大小。第一防爆压力控制启动器19压力最高值系统设定为MPa，当压力达到这个值时，控制动力压力源1的电机及泵组停止工作；压力最低值系统设定为18.9MPa，当压力低于18.9MPa 时，控制动力压力源1的电机及泵组开始工作；当蓄能器组11内的工作压力值在设定的范围值之内（18.9MPa-MPa），第一额定高压显示灯64和第一额定低压显示灯66处于绿灯，说明系统正常安全。

如果蓄能器组11压力高于 MPa达到21.5MPa时，第一防爆控制报警器20启动报警，同时语音提示工作压力控制区6上的第一额定高压显示灯64为红色，第一高压压力表65升高，说明系统第一防爆压力控制启动器19出了故障,不能控制动力压力源1的电机及泵组停止工作。为了整个装置的安全，如果压力值快速升高过到23.1MPa时，第一溢流阀13（第一溢流阀13设定压力值范围值为：不大于23.1MPa，关闭压力不得低于18.9MPa）启动溢流降压，为确保安全应立即按下第一关闭按钮63使第一防爆压力控制启动器19断电停止电机及泵组工作。同时按下第一报警停止按钮691。最后打开第一卸压阀15卸掉管道内压力再进行检修。

蓄能器组11储存压力在通过管道进入第一调压减压阀14将压力减为控制防喷器时所用的工作系统压力10.5MPa，即为输出压力，通过第一压力输出副管道40与输出压力表69相接。最后进入第一三位四通操作阀16操作控制防喷器闸板开关、卡管等作业。

当在井口控制操作时，出现了紧急情况急需剪切管柱时，正常10.5MPa和21MPa是不能满足剪切管柱的要求，需要高压21-25MPa之间的压力才能剪断管柱。这时必须关紧工作压力控制管路中的第一高压截止阀10，接着打开高压压力控制管路中的第二高压截止阀22，同时关闭第二卸压阀26以及第二三位四通操作阀27手柄处于中位状态（即关闭状态）。

检查完毕后将高压压力控制区7上的高压电源开关71打开，再按下第二启动按钮72，第二防爆压力控制启动器30开始启动通过第七导线42供电给动力压力源1的电机及泵组工作，从油箱2中吸油向管道中打压，油从弯管接头8进入高压滤油器3，再通过高压压力控制管道21进入高压控制管路上的第二高压单流阀5(防止油原路返回)，再进入第二高压截止阀22和高压汇流管23。压力分别通过第二高压主管道28和第二低压主管道29与第二防爆压力控制启动器30相连接，第二高压主管道28通过第二高压副管道43连接高压压力控制区7上的第二高压压力表75，第二低压主管道29通过第二低压副管道44连接高压压力控制区7上的第二低压压力表77，可以在系统面板直接看到高低压压力大小。第二防爆压力控制启动器30压力最高值系统设定为25

如果高压汇流管23压力高于25

正常工作时高压汇流管23中的压力在通过管道进入第二三位四通操作阀27操作控制防喷器剪切闸板瞬间高压剪断管柱作业。剪断管柱作业完成后应再关闭第二关闭按钮73使第二防爆压力控制启动器30停止供电给，动力压力源1的电机及泵组停止工作，接着关闭高压电源开关71，打开第二卸压阀26卸清道内压力，最后关闭第二高压截止阀22。

上述一种安全组合式防喷器控制装置系统，与常规控制装置系统主要区别是增加了高压压力控制区且与工作压力控制区组合在一起，实施分开作业，特殊情况下无法实施高压作业又避免意外高压损坏系统和设备；具有安全报警语音提示，按控制区设置分开报警语音提示，避免因设备或系统有故障造成事故；具有溢流降压功能，当压力达到报警功能后溢流阀自动开启，实施卸压功能，确保设备人员的安全；系统压力稳定安全性高，具安全启动、安全关停的功能；节能减排安全环保，适用性强；将高压工作压力组合在一起同时又分开作业的功能、具有安全报警语音提示、安全启动、安全关停、安全环保等功能合为一起，解决了特殊情况下不能应急控制的关键问题。