井口地面安全控制系統的製作方法

2023-05-10 06:40:31 1

專利名稱：井口地面安全控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種井口地面安全控制系統，特別涉及一種用於地面安全閥和井 下安全閥的緊急開關控制的控制系統。
背景技術：
隨著各國對石油和天然氣資源的開採技術的快速發展，未來國內外市場採油設 備——採油(氣)井口裝置和採油樹控制系統將會有更高要求。需要設置井口地面安全控制系統，在生產管線異常高低壓、井口火災等緊急狀況 下，能對地面安全閥(翼閥和主閥)和井下安全閥進行現場開關和主控室遠程開關的控制， 以保護人身安全和減少財產損失；同時，系統還應具備數據採集與監控、觸控螢幕顯示控制等 功能。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種井口地面安全控制系統，用於翼安全閥和主安全閥 等地面安全閥以及井下安全閥的緊急開關控制，能在生產管線異常高低壓、井口火災等緊 急故障時，實現現場關井或遠程關井控制。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是提供一種井口地面安全控制系統， 包含液壓系統，與所述液壓系統連接的中心控制系統，以及與所述中心控制系統連接的遠 程監控系統；所述中心控制系統對液壓系統進行監控，並通過所述液壓系統控制井口裝置 及採油樹的開關狀態。所述井口裝置及採油樹包含翼安全閥、主安全閥和井下安全閥。所述中心控制系統包含遠程處理控制器，I/O模塊和觸控螢幕；所述遠程處理控制 器，通過所述I/O模塊與所述液壓系統連接，控制所述翼安全閥、主安全閥和井下安全閥在 故障時依次關斷。所述遠程監控系統包含通過所述I/O模塊與所述遠程處理控制器連接的主控室 監控模塊及遠距離監控模塊。所述觸控螢幕，通過所述I/O模塊與所述遠程處理控制器連接，並輸出顯示所述遠 程處理控制器的監控數據，並向所述遠程處理控制器發送工作人員給出的操作命令。所述I/O模塊，設置有包含RS232、RS485和RJ45的若干通訊接口。所述液壓系統包含供油系統和高壓迴路；所述高壓迴路設置有與所述供油系統連 接的電動泵或並聯的手動泵，並與所述井下安全閥連接，為其提供操作壓力。所述液壓系統還包含低壓迴路，其壓力供應通過對高壓迴路的液壓調壓形成；所 述低壓迴路與所述主安全閥和翼安全閥分別連接並提供操作壓力。所述井口裝置及採油樹還包含易熔塞；所述液壓系統還包含先導控制迴路，其壓 力供應通過對低壓迴路的液壓調壓形成；所述先導控制迴路與所述高壓迴路、低壓迴路以 及易熔塞分別連接並提供操作壓力。[0014]本實用新型井口地面安全控制系統，其優點在於通過遠程處理控制器控制，將其 監控的井口現場採集的數據，在觸控螢幕或遠程監控系統上的輸出顯示。在生產管線異常高 低壓、井口火災等緊急故障的報警信號出現時，根據觸控螢幕或遠程監控系統上給出的操作 命令，所述遠程處理控制器通過液壓系統，控制翼安全閥、主安全閥、井下安全閥等依次序 關斷，實現現場關井或遠程關井控制，保護人身安全，減少財產損失。

圖1是本實用新型井口地面安全控制系統的總體結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1所示，本實用新型井口地面安全控制系統(WCP)，包含中心控制系統10、以 及與其分別連接的液壓系統20、遠程監控系統30 ；所述液壓系統20還分別與受控井口裝置 及採油樹40包含的井下安全閥43 (SCSSV)、主安全閥42 (MSSV)和翼安全閥41 (WSSV)等 地面安全閥連接。所述液壓系統20，包含供油系統21、高壓迴路22、低壓迴路23、先導控制迴路24。 其中，高壓迴路22設置有與供油系統21連接的電動泵或並聯的手動泵，通過其提供的最高 為10000PSI的壓力，與井下安全閥43連接並為其提供操作壓力。低壓迴路23，其壓力供應 通過對高壓迴路22的液壓調壓形成，與主安全閥42和翼安全閥41連接並提供操作壓力。 先導控制迴路M，其壓力供應通過對低壓迴路23的液壓調壓形成，為高壓迴路22、低壓回 路23以及一外部的易熔塞44提供操作壓力。所述中心控制系統10，包含遠程處理控制器11 (RTU)、I/O模塊13及觸控螢幕12。 所述I/O模塊13上，設置有如RS232、RS485和RJ45等若干標準通訊接口，將所述遠程處理 控制器11分別與所述液壓系統20、觸控螢幕12和遠程監控系統30連接；由所述遠程處理控 制器11，對其與所述觸控螢幕12或遠程監控系統30之間監控數據的輸出顯示或控制命令的 輸入處理等進行控制，並對井口現場的安全閥等設備進行監控及報警響應的處理。所述遠程處理控制器11的輸入信號，包含其接收並監控的井口現場採集數據，例 如壓力變送器採集的井下安全閥43、主安全閥42、翼安全閥41的迴路壓力、液壓泵輸出壓 力、節流閥下遊壓力或由溫度傳感器採集的節流閥下遊溫度等Γ20πιΑ的模擬信號；以及， 如主安全閥42和翼安全閥41的開關狀態、易熔塞44的壓力狀態、油箱低液位報警狀態、液 壓泵的開關狀態等數位訊號。出現報警信號時，所述遠程處理控制器11根據觸控螢幕12、遠程監控系統30給出 的操作命令進行報警響應處理，由其內部程序邏輯控制來保證各個安全閥依順序開關和延 時當現場緊急關斷或易熔塞44熔化時，以翼安全閥41、主安全閥42、井下安全閥43的順 序依次關斷；當遠程緊急關斷、管線異常高壓或異常低壓時，控制翼安全閥41、主安全閥42 依次關斷。所述觸控螢幕12上，輸出顯示有上述所有採集數據，工作人員還可通過觸控螢幕12給 出翼安全閥41、主安全閥42、井下安全閥43的開關命令、液壓泵的啟停命令，或者對液壓泵 高、低壓啟停點的壓力、生產管線異常壓力、各個安全閥的開關延時時間等分別設定。[0023]所述遠程監控系統30，包含主控室監控模塊31及遠距離監控模塊32，與上述觸摸 屏12類似，可遠程監控所述採集數據，並給出操作命令或進行參數設定。所述遠程處理控 制器11，通過通訊電纜與主控室監控模塊31連接，實現主控室對現場的遠程監控；同時將 信號遠傳到距離井場幾公裡外位置的遠距離監控模塊32，實現遠距離對井口現場的監控。綜上所述，本實用新型井口地面安全控制系統，通過遠程處理控制器11控制，將 其監控的井口現場採集的數據，在觸控螢幕12或遠程監控系統30上的輸出顯示。在生產管 線異常高低壓、井口火災等緊急故障的報警信號出現時，根據觸控螢幕12或遠程監控系統30 上給出的操作命令，所述遠程處理控制器11通過液壓系統20，控制翼安全閥41、主安全閥 42、井下安全閥43等依次序關斷，實現現場關井或遠程關井控制，保護人身安全，減少財產 損失。儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上 述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於 本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附 的權利要求來限定。
權利要求1.一種井口地面安全控制系統，其特徵在於，包含液壓系統(20)，與所述液壓系統 (20)連接的中心控制系統(10)，以及與所述中心控制系統(10)連接的遠程監控系統(30); 所述中心控制系統(10)對液壓系統(20)進行監控，並通過所述液壓系統(20)控制井口裝 置及採油樹(40)的開關狀態。
2.如權利要求1所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述井口裝置及採油樹 (40)包含翼安全閥(41)、主安全閥(42)和井下安全閥(43)。
3.如權利要求2所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述中心控制系統(10)包 含遠程處理控制器(11)，I/0模塊(13 )和觸控螢幕(12 )；所述遠程處理控制器(11)，通過所述 I/O模塊(13)與所述液壓系統(20 )連接，控制所述翼安全閥(41)、主安全閥(42 )和井下安 全閥(43)在故障時依次關斷。
4.如權利要求3所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述遠程監控系統(30)包 含通過所述I/O模塊(13)與所述遠程處理控制器(11)連接的主控室監控模塊(31)及遠距 離監控模塊(32)。
5.如權利要求3所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述觸控螢幕(12)，通過所述 I/O模塊(13)與所述遠程處理控制器(11)連接，並輸出顯示所述遠程處理控制器(11)的 監控數據，並向所述遠程處理控制器(11)發送工作人員給出的操作命令。
6.如權利要求3或4或5所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述I/O模塊 (13)，設置有包含RS232、RS485和RJ45的若干通訊接口。
7.如權利要求3所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述液壓系統(20)包含供 油系統(21)和高壓迴路(22);所述高壓迴路(22)設置有與所述供油系統(21)連接的電動 泵或並聯的手動泵，並與所述井下安全閥(43)連接，為其提供操作壓力。
8.如權利要求7所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述液壓系統(20)還包含 低壓迴路(23)，其壓力供應通過對高壓迴路(22)的液壓調壓形成；所述低壓迴路(23)與所 述主安全閥(42)和翼安全閥(41)分別連接並提供操作壓力。
9.如權利要求8所述井口地面安全控制系統，其特徵在於，所述井口裝置及採油樹 (40)還包含易熔塞(44);所述液壓系統(20)還包含先導控制迴路(24)，其壓力供應通過對 低壓迴路(23)的液壓調壓形成；所述先導控制迴路(24)與所述高壓迴路(22)、低壓迴路 (23)以及易熔塞(44)分別連接並提供操作壓力。
專利摘要一種井口地面安全控制系統，包含液壓系統，與液壓系統連接的中心控制系統，以及與中心控制系統連接的遠程監控系統；所述中心控制系統對液壓系統進行監控，並通過液壓系統控制井口裝置及採油樹的開關狀態。本實用新型中心控制系統通過遠程處理控制器RTU控制，將其監控的井口現場採集的數據，在觸控螢幕或遠程監控系統上的輸出顯示。在生產管線異常高低壓、井口火災等緊急故障出現時，所述中心控制系統檢測到井口狀態異常，會輸出報警信號，由觸控螢幕或遠程監控系統上輸入緊急關井命令或自行執行關井命令，所述液壓系統執行命令，控制翼安全閥、主安全閥、井下安全閥等依次序關斷，實現現場關井或遠程關井控制，保護人身安全，減少財產損失。
文檔編號E21B34/02GK201874527SQ20102063986
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者張建權, 鄒帆 申請人:上海神開石油化工裝備股份有限公司, 上海神開石油設備有限公司