用于海上平台的井下封隔装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于海上平台的井下封隔装置，包括：封隔器，固定设置于油套环空内，将油套环空封隔为上下两层；封隔器的下端设置有连接管；安全阀，固定设置于所述封隔器上；所述安全阀的流道与复合材料连续采油管以及封隔器的连接管相连通；通过控制安全阀的液压腔的压力，能够控制安全阀的启闭，从而控制流道的连通与否；以及推开装置，固定设置于所述封隔器上；所述推开装置通过电力控制液压系统为所述安全阀和/或封隔器的排气阀供油，实现对安全阀和/或封隔器的排气阀启闭的控制。本发明专利技术设置于靠近潜油电泵机组的井底，能够在井底实现异常情况下对原油的封堵，从而最大可能地避免对海洋的污染，提高了海上采油系统的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
用于海上平台的井下封隔装置
本专利技术涉及一种海洋石油开采设备的附件，具体涉及一种用于海上平台的井下封隔装置。
技术介绍
随着全球能源短缺状况的日益严重，人类将目光转向海洋，致力于海洋石油的开采。海上建起了越来越多的石油开采平台，海洋石油的开采量随之增加。现有的用于海上平台的采油系统如图1所示，生产套管1从海上平台通入海底，海上平台上固定设置有井口采油树8，生产套管1内固定设置一金属油管2，金属油管2由单根长度为9～10m金属管依次连接而成；井口采油树8通过井口悬挂器7连接金属油管2的顶端，井口悬挂器7将金属油管2固定悬挂于井口；金属油管2的底端连接位于井底的潜油电泵机组3，潜油电泵机组3将井底的原油泵入金属油管2的油路，从而将地层中的原油送至海上平台。为应对采油过程的异常情况，防止油井故障导致原油泄漏而污染海洋，需要在金属油管2与生产套管1之间所形成的油套环空内设置封隔器4，通过封隔器4将油套环空封隔为上下两层；潜油电泵机组3位于封隔器4的下方，并且在封隔器4上设置安全阀5。封隔器4的排气阀和安全阀5在正常采油时保持开启状态。一旦发生设备故障等异常情况，将封隔器4的排气阀和安全阀5关闭，封隔器4将油套环空封闭，安全阀5将油路封闭，使井底的原油被封闭于封隔器4和安全阀5以下，从而能够避免原油进入海水。对于海洋石油的开采，保护海洋环境不被污染是一个重要课题。而封隔器4和安全阀5的工作性能直接影响到采油系统的安全系数。目前，用于海上平台的采油系统的封隔器4和安全阀5均通过液压方式控制开启，为此，需要在油套环空内额外增设液压管线6，通过液压管线6实现封隔器4和安全阀5与位于海上平台的液压装置9之间的液压油路的连接。某些情况下，甚至采用两根液压管线6分别控制封隔器4和安全阀5的排气阀。由于液压管线6位于金属油管2的外部而处于裸露状态，在起下井的安装过程以及油井的开采作业过程中极易因磕碰而遭受损坏，一旦液压管线6的任一处发生泄漏，就无法为封隔器4和安全阀5正常供油，导致封隔器4的排气阀和安全阀5无法正常工作，进而危及整个采油系统的安全运转。为此，现有的海上平台的采油系统一般将封隔器4和安全阀5设置于距离井口150～200m的位置，以使液压管线6尽可能短，从而最大可能地减少受损的可能。另外，由于液压管线的内径较小，液压管线越长，其压力响应的时间就越慢，无法实现快速响应，这本身就是一个不安全因素。而封隔器4和安全阀5作为海上采油系统的安全控制装置，其意义在于一旦发生异常情况，能够立即关闭油井，使原油保持在井下。而现有的用于海上平台的采油系统，安全阀5和封隔器4位于井口附近，即使在异常情况下立即关闭安全阀5，安全阀5也只能在井口附近切断流体，而管路中仍然存有大量处于输送过程中的原油，留存在管路中的这部分原油仍然会对海洋造成污染。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于海上平台的井下封隔装置，它可以在井底实现封堵，从而最大可能地避免对海洋的污染。为解决上述技术问题，本专利技术用于海上平台的井下封隔装置的技术解决方案为：包括：封隔器，固定设置于油套环空内，将油套环空封隔为上下两层；封隔器的下端设置有连接管；安全阀，固定设置于所述封隔器上；所述安全阀的流道与复合材料连续采油管以及封隔器的连接管相连通；通过控制安全阀的液压腔的压力，能够控制安全阀的启闭，从而控制流道的连通与否；以及推开装置，固定设置于所述封隔器上；所述推开装置通过电力控制液压系统为所述安全阀和/或封隔器的排气阀供油，实现对安全阀和/或封隔器的排气阀启闭的控制。在另一实施例中，所述推开装置设置有封闭的液压腔，液压腔连接一储油胶囊；储油胶囊的内腔与所述液压腔相连通，储油胶囊的外侧与外界相连通；液压腔内容置有液压油及电控高压泵；高压泵将液压腔内的液压油加压后泵出液压腔，从而为安全阀和/或封隔器的排气阀供油；当液压腔内的液压油量减少，外界的压力使得储油胶囊的容积变小，从而使液压腔内的压力保持恒定。在另一实施例中，所述推开装置包括：壳体，形成封闭的壳体内腔，所述壳体内腔容置有液压油；储油胶囊，固定连接所述壳体；所述储油胶囊的内腔与所述壳体内腔相连通，储油胶囊的外侧与所述油套环空的上层空间相连通；电机，固定设置于所述壳体内腔内；所述电机的电机电源线连接从所述复合材料连续采油管引出的电缆；高压泵，固定设置于所述壳体内腔内；所述高压泵在所述电机的驱动下能够将壳体内腔的液压油加压后经出油管线向外输出；高压泵的出油管线具有主路出口和旁路出口；旁路出口与卸荷管线的入口相连通；电磁卸荷阀，设置于电机电源线上，电磁卸荷阀通过电控实现开关；电磁卸荷阀的入口与卸荷管线的出口相连通，电磁卸荷阀的出口与壳体内腔相连通；以及压力开关，与卸荷管线的另一出口相连通；压力开关受卸荷管线内的液压控制；当卸荷管线内的液压低于阀开启值时，压力开关开启；当卸荷管线内的液压达到阀开启值时，压力开关闭合。在另一实施例中，所述主路出口经供油管线与安全阀的液压腔和/或封隔器的排气阀的液压腔相连通。在另一实施例中，所述壳体的上端固定连接尾盖，壳体的下端固定连接前端盖，形成所述壳体内腔。在另一实施例中，初始状态下，海上平台通过电机电源线对所述电磁卸荷阀供电，电磁卸荷阀闭合，压力开关连通，电机驱动高压泵运转；高压泵将壳体内腔的低压液压油加压后经出油管线泵入安全阀的液压腔和/或封隔器的排气阀的液压腔；当液压腔内的液压值达到阀开启值时，安全阀和/或封隔器的排气阀打开。在另一实施例中，当液压腔内的液压值达到阀开启值后，所述卸荷管线内的液压使压力开关闭合，从而使电机停止运转。在另一实施例中，异常情况下，通过海上平台的供电装置切断对电磁卸荷阀的供电，电磁卸荷阀开启，安全阀的液压腔和/或封隔器的排气阀的液压腔内的液压油经卸荷管线和电磁卸荷阀排入壳体内腔，则安全阀和/或封隔器的排气阀关闭。所述电机电源线与储油胶囊的电源线穿设孔之间设置有电缆密封装置。在另一实施例中，所述封隔器通过连接管连接潜油电泵机组。本专利技术可以达到的技术效果是：本专利技术设置于靠近潜油电泵机组的井底，能够在井底实现异常情况下对原油的封堵，从而最大可能地避免对海洋的污染，提高了海上采油系统的安全性能。本专利技术通过电力实现对液压系统的控制，使封隔器和安全阀无需依赖于额外的液压管线，彻底消除了裸露的液压管线可能发生泄漏的安全隐患，进一步提高了海上采油系统的安全性能。本专利技术能够真正实现海上油田开采设备的节能、智能、绿色的效果。附图说明本领域的技术人员应理解，以下说明仅是示意性地说明本专利技术的原理，所述原理可按多种方式应用，以实现许多不同的可替代实施方式。这些说明仅用于示出本专利技术的教导内容的一般原理，不意味着限制在此所公开的专利技术构思。结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施方式，并且与上文的总体说明和下列附图的详细说明一起用于解释本专利技术的原理。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于海上平台的井下封隔装置，其特征在于，包括：/n封隔器(4)，固定设置于油套环空内，将油套环空封隔为上下两层；封隔器(4)的下端设置有连接管(4-1)；/n安全阀(5)，固定设置于所述封隔器(4)上；所述安全阀(5)的流道(I)与复合材料连续采油管(11)以及封隔器(4)的连接管(4-1)相连通；通过控制安全阀(5)的液压腔(II)的压力，能够控制安全阀(5)的启闭，从而控制流道(I)的连通与否；以及/n推开装置(13)，固定设置于所述封隔器(4)上；所述推开装置(13)通过电力控制液压系统为所述安全阀(5)和/或封隔器(4)的排气阀供油，实现对安全阀(5)和/或封隔器(4)的排气阀启闭的控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于海上平台的井下封隔装置，其特征在于，包括：
封隔器(4)，固定设置于油套环空内，将油套环空封隔为上下两层；封隔器(4)的下端设置有连接管(4-1)；
安全阀(5)，固定设置于所述封隔器(4)上；所述安全阀(5)的流道(I)与复合材料连续采油管(11)以及封隔器(4)的连接管(4-1)相连通；通过控制安全阀(5)的液压腔(II)的压力，能够控制安全阀(5)的启闭，从而控制流道(I)的连通与否；以及
推开装置(13)，固定设置于所述封隔器(4)上；所述推开装置(13)通过电力控制液压系统为所述安全阀(5)和/或封隔器(4)的排气阀供油，实现对安全阀(5)和/或封隔器(4)的排气阀启闭的控制。


2.根据权利要求1所述的用于海上平台的井下封隔装置，其特征在于：所述推开装置(13)设置有封闭的液压腔，液压腔连接一储油胶囊(13-7)；储油胶囊(13-7)的内腔与所述液压腔相连通，储油胶囊(13-7)的外侧(III)与外界相连通；液压腔内容置有液压油及电控高压泵(13-4)；高压泵(13-4)将液压腔内的液压油加压后泵出液压腔，从而为安全阀(5)和/或封隔器(4)的排气阀供油；当液压腔内的液压油量减少，外界的压力使得储油胶囊(13-7)的容积变小，从而使液压腔内的压力保持恒定。


3.根据权利要求1所述的用于海上平台的井下封隔装置，其特征在于：所述推开装置(13)包括：
壳体(13-1)，形成封闭的壳体内腔(IV)，所述壳体内腔(IV)容置有液压油；
储油胶囊(13-7)，固定连接所述壳体(13-1)；所述储油胶囊(13-7)的内腔与所述壳体内腔(IV)相连通，储油胶囊(13-7)的外侧(III)与所述油套环空的上层空间相连通；
电机(13-2)，固定设置于所述壳体内腔(IV)内；所述电机(13-2)的电机电源线(13-11)连接从所述复合材料连续采油管(11)引出的电缆；
高压泵(13-4)，固定设置于所述壳体内腔(IV)内；所述高压泵(13-4)在所述电机(13-2)的驱动下能够将壳体内腔(IV)的液压油加压后经出油管线(13-4-1)向外输出；高压泵(13-4)的出油管线(13-4-1)具有主路出口(A)和旁路出口(B)；旁路出口B与卸荷管线13-9的入口相连通；
电磁卸荷阀(13-8)，设置于电机电源线(13-11)上，电磁卸荷阀13-8通过电控实现开关；电磁卸荷阀(13-8)的入口与卸荷管线(13-9)的出口相连通，电磁卸荷阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯国竟，夏小军，丁学光，吴盼，张向锋，郭恪静，
申请(专利权)人：上海飞舟博源石油装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31