一种智能化多功能井口装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110074118.5

申请日:

2011.03.28

公开号:

CN102704884A

公开日:

2012.10.03

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 33/03申请公布日:20121003|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 33/03申请日:20110328|||公开

IPC分类号:

E21B33/03; E21B47/00(2012.01)I

主分类号:

E21B33/03

申请人:

盐城市阳标石油机械有限公司

发明人:

朱咸标; 刘守华

地址:

224700 江苏省盐城市建湖县颜单高新技术园区

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种智能化多功能井口装置,适用于多个组件同部控制的工作环境,属于石油机械技术领域。包括手动平板阀、紧急切断阀、笼套式节流阀、油管四通、小四通、异径法兰、油管挂、在线防腐检测装置、法兰、丝堵、螺栓螺母、密封件及箱体、液压泵、储油罐、过滤器、蓄能器、调压阀,安全阀、多位多通组合阀、三通,两通、手控按钮,管线、压力、温度,流量传感器,处理器、液晶显示屏、键盘、操作系统软件组成。特征是密封部件为模压成型的PTFE+15%碳纤维;通孔内堆焊高耐磨防腐层;路中设有流量传感器。本发明的有益效果在于:生产周期短、成本低、安全可靠性高。

权利要求书

1.   一种智能化多功能井口装置,包括手动平板阀、紧急切断阀、笼套式节流阀、油管四通、小四通、异径法兰、油管挂、在线防腐检测装置、法兰、丝堵、螺栓螺母、密封件及箱体、液压泵、储油罐、过滤器、蓄能器、调压阀,安全阀、多位多通组合阀、三通,两通、手控按钮,管线、压力、温度,流量传感器,处理器、液晶显示屏、键盘、操作系统软件组成,其特征是密封部件为模压成型的PTFE+15%碳纤维。

2.
   如权利要求1所述的一种智能化多功能井口装置,其特征是管路中设有流量传感器。

说明书

一种智能化多功能井口装置 
技术领域
本发明涉及一种智能化多功能井口装置,适用于多个组件同部控制的工作环境,属于石油机械技术领域。 
背景技术
在石油开采过程中,每口井都必须安装一套井口装置,井口装置都是由油管四通、油管悬挂器、转换法兰和阀门组成,油管悬挂器与转换法兰、油管悬挂器与油管四通、下部套管和油管四通间都需要密封,现行国内使用井口装置有两大制约条件:第一功能单一,第二智能化程度较低;功能单一表现在:压裂井口不能采气,放腐井口不耐磨,压裂完成后必须先压井,下堵塞器,再换成采油气井口,作业周期长,成本高,风险大;由于主要密封形式为橡胶件密封,存在着抗高低温性能差、易老化、使用寿命短、安全系数低等弊端,一旦橡胶件密封失效,会出现漏油、漏气现象,特别是在井下存在有害气体时,危害性很大,直接影响到人身和设备的安全。智能化程度低表现在:绝大多数井口为手动操作,少数高端井口装置增加了液动远程控制功能,但智能化水平很低,不能对流体进行实时监测。 
发明内容
为克服现有技术的不足之处,本发明提供一种智能化程度高、使用功能全面、密封技术可靠的智能化多功能井口装置。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:所述的智能化多功能井口装置的执行部分由手动平板阀、紧急切断阀、笼套式节流阀、油管四通、小四通、异径法兰、油管挂、在线防腐检测装置、法兰、丝堵以及螺螺母和密封件组成。其特征是密封部件为模压成型的PTFE+15%碳纤维;通孔内堆焊高耐磨防腐层。所述的智能化多功能井口装备控制部分,包括箱体、液泵、储油罐、过滤器、蓄能器、调压阀,安全阀、多位多通组合阀、三通,两通、手控按钮,管线、压力、温度,流量传感器,集成处理器、液晶显示屏、键盘、操作系统软件组成。其特征是管路中设有流量传感器。 
本发明的有益效果在于:在耐磨防腐技术和密封技术434方面的重大突破,改变了传统作业模式,实现了压裂采油气连续作业,生产周期短、成本低、风险小;实现了全数字化控制,对井口工作全过程实施动态监控,安全可靠性高。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图; 
图2为本发明中所采用油管四通的内焊层示意图; 
图3为本发明中所采用小四通的内焊层示意图; 
图4为本发明中所采用异径法兰的内焊层示意图; 
图5为本发明中所采用阀体的内焊层示意图; 
图6为本发明中所采用闸板的内焊层示意图; 
图7为本发明中所采用阀座的内焊层示意图; 
图8为本发明中所采用阀杆的填料无橡胶密封件示意图; 
图9为本发明中所采用阀座的无橡胶密封件示意图 
图1中:1‑1为双公短接、1‑2金属密封环、1‑3针形阀、1‑4为压力表、1‑5为丝扣法兰、1‑6金属密封油管挂、1‑7紧急切断阀、1‑8为紧急切断阀控制管线、1‑9数控中心、1‑10为压力传感管线、1‑11为温度传感管线、1‑12为流量传感管线、1‑13为笼套式节流阀、1‑14为在线防腐检测装置、1‑15为仪表法兰、1‑16为带压力平衡孔手动平板阀、1‑17小四通、1‑18异径法兰、1‑19为油管四通。 
图2中:2‑1为母体材料,2‑2为焊层。 
图3中:3‑1为母体材料,3‑2为焊层。 
图4中:4‑1为母体材料,4‑2为焊层。 
图5中:5‑1为母体材料,5‑2为焊层。 
图6中:6‑1为母体材料,6‑2为焊层。 
图7中:7‑1为母体材料,7‑2为焊层。 
图8中:8‑1为母体材料,8‑2为焊层。 
图9中:9‑1为母体材料,9‑2为焊层。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述 
智能化多功能井口装备执行部分的多功能原理 
在阀体、闸板、阀座、油管四通、小四通、法兰的内壁,所有与流体直接接触的部位堆焊特种材料耐磨防腐层,在保持母材强度的前提下,提高内壁的耐磨耐腐蚀性能; 
无橡胶密封技术,采用塑料王PTFE作为基础材料,添加15%碳纤维来提高基础材料的硬度和刚性,在唇口内部镶入张力簧来增强唇口弹性。
使用时,压力从唇口一段进入,在张力簧的作用下唇口紧贴孔内外壁,提供初始密封,压力越大,唇口张紧力越大,密封效果越好。 
智能化多功能井口装备控制部分的自动化工作原理 
安装顺序: 
油管四通1‑19底部安装金属密封环1‑2,上部安装金属密封油管挂1‑6,双公短接1‑1与金属密封油管挂螺纹连接;油管四通1‑19两侧安装安装手动阀带压力平衡孔1‑16各两只,丝扣法兰1‑5各一只,右端装针形阀1‑3、压力表1‑4,油管四通1‑19上部安装异径法兰,安装手动阀带压力平衡孔1‑16一只,之上安装紧急切断阀1‑7一只,之上装小四通1‑17,之上安装手动阀带压力平衡孔1‑16一只,丝扣法兰1‑5各一只,小四通1‑17左侧安装手动阀带压力平衡孔1‑16一只,仪表法兰1‑15一只,为笼套式节流阀1‑13一只,小四通1‑17正面安装在线防腐检测装置1‑14一只,压力传感管线1‑10、温度传感管线1‑11、流量传感管线1‑12与仪表法兰1‑15连接,小四通1‑17右侧安装安装紧急切断阀1‑7一只,仪表法兰1‑15各一只,为笼套式节流阀1‑13各一只,小四通1‑17正面安装在线防腐检测装置1‑14一只,压力传感管线1‑10、温度传感管线1‑11、流量传感管线1‑12与仪表法兰1‑15连接。 
控制中心1‑9的输出口由紧急切断阀控制管线1‑8分别和两只紧急切断阀1‑7连接。 
井口的实时压力,温度,流量通过压力传感管线1‑10、温度传感管线1‑11、流量传感管线1‑12传递到控制中心1‑9。 
井口压力过高(井涌)或过低(可能泄漏)超过设定值,控制中心1‑9得到压力传感管线1‑10输出的信号,通过电脑处理发出指令,指令由急切断阀控制管线1‑8传输给两只紧急切断阀1‑7,实施关闭保护井口。 
井口流量由流量通过流量传感管线1‑12传递到控制中心1‑9,经电脑处理后,通过液晶屏显示。 
井口温度过高(或起火)超过设定值,控制中心1‑9得到温度传感管线1‑11输出的信号,通过电脑处理发出指令,指令由急切断阀控制管线1‑8传输给两只紧急切断阀1‑7,实施关闭保护井口。 
1信号采集传输 
由压力、温度,流量传感器采集,通过线路传输至ESD。 
2信号处理输出 
由ESD系统对信号进行识别,处理后输出,通过输出线路传输给执行部分的信号接受器。 
3信号接受执行 
传输给执行部分的信号接受器在接到指令后控制多通多位组合阀调压阀安全阀的开启和关闭,液压回路压力增减,使得1‑7紧急切断阀开启或关闭,达到保护井口的目的。 
压力的实时动态监测 
压力传感器安装在仪表法兰上,压力传感器感应部位伸入内腔。 

一种智能化多功能井口装置.pdf_第1页
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资源描述

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1、10申请公布号CN102704884A43申请公布日20121003CN102704884ACN102704884A21申请号201110074118522申请日20110328E21B33/03200601E21B47/0020120171申请人盐城市阳标石油机械有限公司地址224700江苏省盐城市建湖县颜单高新技术园区72发明人朱咸标刘守华54发明名称一种智能化多功能井口装置57摘要本发明涉及一种智能化多功能井口装置,适用于多个组件同部控制的工作环境,属于石油机械技术领域。包括手动平板阀、紧急切断阀、笼套式节流阀、油管四通、小四通、异径法兰、油管挂、在线防腐检测装置、法兰、丝堵、螺栓螺母、。

2、密封件及箱体、液压泵、储油罐、过滤器、蓄能器、调压阀,安全阀、多位多通组合阀、三通,两通、手控按钮,管线、压力、温度,流量传感器,处理器、液晶显示屏、键盘、操作系统软件组成。特征是密封部件为模压成型的PTFE15碳纤维;通孔内堆焊高耐磨防腐层;路中设有流量传感器。本发明的有益效果在于生产周期短、成本低、安全可靠性高。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图6页1/1页21一种智能化多功能井口装置,包括手动平板阀、紧急切断阀、笼套式节流阀、油管四通、小四通、异径法兰、油管挂、在线防腐检测装置、法兰、丝堵、螺栓螺母、。

3、密封件及箱体、液压泵、储油罐、过滤器、蓄能器、调压阀,安全阀、多位多通组合阀、三通,两通、手控按钮,管线、压力、温度,流量传感器,处理器、液晶显示屏、键盘、操作系统软件组成,其特征是密封部件为模压成型的PTFE15碳纤维。2如权利要求1所述的一种智能化多功能井口装置,其特征是管路中设有流量传感器。权利要求书CN102704884A1/3页3一种智能化多功能井口装置技术领域0001本发明涉及一种智能化多功能井口装置,适用于多个组件同部控制的工作环境,属于石油机械技术领域。背景技术0002在石油开采过程中,每口井都必须安装一套井口装置,井口装置都是由油管四通、油管悬挂器、转换法兰和阀门组成,油管悬。

4、挂器与转换法兰、油管悬挂器与油管四通、下部套管和油管四通间都需要密封,现行国内使用井口装置有两大制约条件第一功能单一,第二智能化程度较低;功能单一表现在压裂井口不能采气,放腐井口不耐磨,压裂完成后必须先压井,下堵塞器,再换成采油气井口,作业周期长,成本高,风险大;由于主要密封形式为橡胶件密封,存在着抗高低温性能差、易老化、使用寿命短、安全系数低等弊端,一旦橡胶件密封失效,会出现漏油、漏气现象,特别是在井下存在有害气体时,危害性很大,直接影响到人身和设备的安全。智能化程度低表现在绝大多数井口为手动操作,少数高端井口装置增加了液动远程控制功能,但智能化水平很低,不能对流体进行实时监测。发明内容00。

5、03为克服现有技术的不足之处,本发明提供一种智能化程度高、使用功能全面、密封技术可靠的智能化多功能井口装置。0004本发明解决其技术问题所采用的技术方案是所述的智能化多功能井口装置的执行部分由手动平板阀、紧急切断阀、笼套式节流阀、油管四通、小四通、异径法兰、油管挂、在线防腐检测装置、法兰、丝堵以及螺螺母和密封件组成。其特征是密封部件为模压成型的PTFE15碳纤维;通孔内堆焊高耐磨防腐层。所述的智能化多功能井口装备控制部分,包括箱体、液泵、储油罐、过滤器、蓄能器、调压阀,安全阀、多位多通组合阀、三通,两通、手控按钮,管线、压力、温度,流量传感器,集成处理器、液晶显示屏、键盘、操作系统软件组成。其。

6、特征是管路中设有流量传感器。0005本发明的有益效果在于在耐磨防腐技术和密封技术434方面的重大突破,改变了传统作业模式,实现了压裂采油气连续作业,生产周期短、成本低、风险小;实现了全数字化控制,对井口工作全过程实施动态监控,安全可靠性高。附图说明0006图1为本发明的结构示意图;0007图2为本发明中所采用油管四通的内焊层示意图;0008图3为本发明中所采用小四通的内焊层示意图;0009图4为本发明中所采用异径法兰的内焊层示意图;0010图5为本发明中所采用阀体的内焊层示意图;0011图6为本发明中所采用闸板的内焊层示意图;说明书CN102704884A2/3页40012图7为本发明中所采用。

7、阀座的内焊层示意图;0013图8为本发明中所采用阀杆的填料无橡胶密封件示意图;0014图9为本发明中所采用阀座的无橡胶密封件示意图0015图1中11为双公短接、12金属密封环、13针形阀、14为压力表、15为丝扣法兰、16金属密封油管挂、17紧急切断阀、18为紧急切断阀控制管线、19数控中心、110为压力传感管线、111为温度传感管线、112为流量传感管线、113为笼套式节流阀、114为在线防腐检测装置、115为仪表法兰、116为带压力平衡孔手动平板阀、117小四通、118异径法兰、119为油管四通。0016图2中21为母体材料,22为焊层。0017图3中31为母体材料,32为焊层。0018图。

8、4中41为母体材料,42为焊层。0019图5中51为母体材料,52为焊层。0020图6中61为母体材料,62为焊层。0021图7中71为母体材料,72为焊层。0022图8中81为母体材料,82为焊层。0023图9中91为母体材料,92为焊层。具体实施方式0024下面结合附图对本发明作进一步详述0025智能化多功能井口装备执行部分的多功能原理0026在阀体、闸板、阀座、油管四通、小四通、法兰的内壁,所有与流体直接接触的部位堆焊特种材料耐磨防腐层,在保持母材强度的前提下,提高内壁的耐磨耐腐蚀性能;0027无橡胶密封技术,采用塑料王PTFE作为基础材料,添加15碳纤维来提高基础材料的硬度和刚性,在唇。

9、口内部镶入张力簧来增强唇口弹性。0028使用时,压力从唇口一段进入,在张力簧的作用下唇口紧贴孔内外壁,提供初始密封,压力越大,唇口张紧力越大,密封效果越好。0029智能化多功能井口装备控制部分的自动化工作原理0030安装顺序0031油管四通119底部安装金属密封环12,上部安装金属密封油管挂16,双公短接11与金属密封油管挂螺纹连接;油管四通119两侧安装安装手动阀带压力平衡孔116各两只,丝扣法兰15各一只,右端装针形阀13、压力表14,油管四通119上部安装异径法兰,安装手动阀带压力平衡孔116一只,之上安装紧急切断阀17一只,之上装小四通117,之上安装手动阀带压力平衡孔116一只,丝扣。

10、法兰15各一只,小四通117左侧安装手动阀带压力平衡孔116一只,仪表法兰115一只,为笼套式节流阀113一只,小四通117正面安装在线防腐检测装置114一只,压力传感管线110、温度传感管线111、流量传感管线112与仪表法兰115连接,小四通117右侧安装安装紧急切断阀17一只,仪表法兰115各一只,为笼套式节流阀113各一只,小四通117正面安装在线防腐检测装置114一只,压力传感管线110、温度传感管线111、流量传感管线112与仪表法兰115连接。说明书CN102704884A3/3页50032控制中心19的输出口由紧急切断阀控制管线18分别和两只紧急切断阀17连接。0033井口的实。

11、时压力,温度,流量通过压力传感管线110、温度传感管线111、流量传感管线112传递到控制中心19。0034井口压力过高井涌或过低可能泄漏超过设定值,控制中心19得到压力传感管线110输出的信号,通过电脑处理发出指令,指令由急切断阀控制管线18传输给两只紧急切断阀17,实施关闭保护井口。0035井口流量由流量通过流量传感管线112传递到控制中心19,经电脑处理后,通过液晶屏显示。0036井口温度过高或起火超过设定值,控制中心19得到温度传感管线111输出的信号,通过电脑处理发出指令,指令由急切断阀控制管线18传输给两只紧急切断阀17,实施关闭保护井口。00371信号采集传输0038由压力、温度。

12、,流量传感器采集,通过线路传输至ESD。00392信号处理输出0040由ESD系统对信号进行识别,处理后输出,通过输出线路传输给执行部分的信号接受器。00413信号接受执行0042传输给执行部分的信号接受器在接到指令后控制多通多位组合阀调压阀安全阀的开启和关闭,液压回路压力增减,使得17紧急切断阀开启或关闭,达到保护井口的目的。0043压力的实时动态监测0044压力传感器安装在仪表法兰上,压力传感器感应部位伸入内腔。说明书CN102704884A1/6页6图1说明书附图CN102704884A2/6页7图2说明书附图CN102704884A3/6页8图3图4说明书附图CN102704884A4/6页9图5图6说明书附图CN102704884A5/6页10图7图8说明书附图CN102704884A106/6页11图9说明书附图CN102704884A11。

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