一种防喷器组件控制柜及开启方法技术

本发明专利技术公开了一种防喷器组件控制柜及开启方法，包括正面敞口的柜体、位于柜体内的控制组件、与柜体相匹配的柜门，所述柜门由电控锁控制进行上锁，所述电控锁与控制器信号连接，所述控制器实时获取井口溢流量。本发明专利技术的目的在于解决现有技术中防喷器组控制柜完全依靠人工开锁而导致的不稳定问题，实现降低不确定性因素干扰，在需要时自动开锁、确保稳定对防喷器组进行控制的目的。

A control cabinet and opening method of BOP assembly

【技术实现步骤摘要】
一种防喷器组件控制柜及开启方法
本专利技术涉及井口防喷器领域，具体涉及一种防喷器组件控制柜及开启方法。
技术介绍
井口防喷器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生，将全封和半封两种功能合为一体，具有结构简单，易操作，耐高压等特点，是油田常用的防止井喷的安全密封井口装置。目前的井口防喷系统一般为防喷器组，包括了环形(万能)防喷器、半封闸板防喷器、全封(剪切)闸板防喷器这三种组合；其中全封和半封可以是单闸板、也可以是双闸板，这根据前期地质资料中对该井井下地层压力的预估来进行适应选择。防喷器组一般由液压驱动，液压站位于井口附近。目前在井场上，对防喷器组有以下三种控制方式：1)由司钻房内的控制柜进行控制；2)由中控室内的控制柜进行控制；3)在井口操作液压站进行控制；上述三种控制方式并存，是保证井场安全的重要手段之一。其中，司钻房内的控制柜用于司钻在溢流、井涌、井喷等事故工况下快速关井，是最重要的安全防线，因为相较于中控室内的甲方监督或管理人员而言，司钻始终是位于一线、直面井口，对井下情况最了解的人，一旦井下有异常情况，司钻是能够通过井下参数的变化、对游车的控制手感等最直观的进行了解。因此，无论是在国内外何种油田的钻探过程中，司钻都永远是关井的第一负责人。同时，处于工作状态下的司钻房是一个相对封闭的空间，司钻房朝向钻台井口方向的门必为气密门，且司钻房所配备的逃生门一般都位于背离钻台井口的一侧，这不仅是为了保护司钻安全，也是为了保护位于司钻房内的防喷器组控制柜的安全。司钻房内的防喷器组控制柜为一个方形柜体，各防喷器的控制组件位于该控制柜内，且该柜体的正面为带锁玻璃门，在所有井口人员中，只有司钻才具有该玻璃门的门锁钥匙，才有权限打开该玻璃门对控制组件进行操作，这样能够有效避免钻工或其余人员对控制柜的误操，因此司钻房经常有其余人员进入进行工作，如定向井工程师、泥浆工程师、固井工程师甚至各类实习人员等。此外，现有技术中使用玻璃门作为防喷器组控制柜的柜门，除了利用玻璃透明的特性便于观察以外，还考虑了在遭遇突发井涌或井喷、且司钻临时不在或仓促中无法找到门锁钥匙时，任何井口人员都能够使用铁锤等工具将其砸烂来紧急关井，充分为突发情况预留可操作空间。不过，现有技术中防喷器组控制柜完全依靠人工开锁，在突发情况下始终存在慌乱中找不到钥匙、无法稳定开锁的情况；此外现有技术使用玻璃作为柜门，若玻璃厚度较小则安全性无法保证，若玻璃厚度较大又存在质量过大、难以轻易砸烂的问题，始终无法在安全性和稳定性之间取得平衡。
技术实现思路
本专利技术提供一种防喷器组件控制柜及开启方法，本专利技术的一个目的在于解决现有技术中防喷器组控制柜完全依靠人工开锁而导致的不稳定问题，实现降低不确定性因素干扰，在需要时自动开锁、确保稳定对防喷器组进行控制的目的。本专利技术通过下述技术方案实现：一种防喷器组件控制柜，包括正面敞口的柜体、位于柜体内的控制组件、与柜体相匹配的柜门，所述柜门由电控锁控制进行上锁，所述电控锁与控制器信号连接，所述控制器实时获取井口溢流量。针对现有技术中防喷器组控制柜完全依靠人工开锁而导致的不稳定问题，本专利技术首先提出一种防喷器组件控制柜，控制组件依然位于柜体内部，用于控制防喷器组。柜门在柜体正面，在平时起到关闭柜体，避免误碰防喷器组开关的风险。与现有技术不同的是，本申请中柜门由电控锁控制进行上锁，且电控锁由控制器控制，而控制器又在实时获取井口溢流量。其中，井口溢流量的数据直接读取录井参数即可。本申请在使用时，提前在控制器内设置溢流量的安全阈值，控制器实时获取井口溢流量，并与安全阈值进行比较：当实际溢流量大于上述安全阈值时，控制器控制电控锁解锁，从而使得柜门自动解锁。本专利技术虽然结构简单，但是解决了现有技术中司钻房内的防喷器组控制柜完全依靠人工手动开锁的问题，规避了在突然的井涌、井喷情况下，司钻临时慌乱或者司钻正好休息不在钻台时难以对柜门开锁、难以快速关闭防喷器的问题，显著提高了突发情况下的关井稳定性和可靠性，显著降低了司钻在慌乱中找不到钥匙时的安全风险，有利于确保第一时间进行关井，以充分保障井场安全。并且，本专利技术中控制器只是控制电控锁解锁，解锁后只是柜门不再上锁，并不意味着柜门就自动打开，此时的柜门依然处于闭合状态，还是需要人工将其拉开才能够对控制组件进行操作，因此在短期内并不会引起误操风险，因为溢流量超过上述安全阈值的情况在井场已经属于高危状态了，随时都可能需要关闭防喷器来保证现场作业人员的人身安全。进一步的，所述溢流量＝井口返出排量－泥浆泵输出排量。井口返出排量优选在反流槽内进行监控得到。进一步的，所述柜门由亚克力板制作而成。现有技术使用玻璃作为柜门，若玻璃厚度较小则安全性无法保证，若玻璃厚度较大又存在质量过大、难以轻易砸烂的问题，始终无法在安全性和稳定性之间取得平衡。为此，本专利技术使用无色透明的亚克力板来作为柜门材料，相较于使用玻璃材料而言，透光度更好、视线更清晰，并且密度显著降低，因此能够在保证质量较轻的前提下使用较厚厚度的亚克力板，从而有利于柜门在安全性和稳定性之间取得平衡。进一步的，所述柜体内设置框架、用于驱动所述框架向柜体正面敞口端移动的第一驱动件；所述框架正面外缘设置一圈加热装置，所述控制器还用于控制第一驱动件和加热装置。我方在对本专利技术进一步的分析研究过程中得出：当使用亚克力板作为柜门后虽有诸多益处，但是对于司钻房内的控制柜而言，有一个不足之处在于在紧急情况时难以使用铁锤等工具将其强行砸坏，所以说一旦电控锁失效且又在慌乱中无法找到对应的钥匙时，则可能使得安全性降低。为了克服上述缺陷，我方对本专利技术继续进行优化改进。具体而言，我们在柜体内设置一个活动的框架，框架的形状优选的与柜体一致。并且由第一驱动件来驱动框架向柜体正面敞口端移动。框架正面外缘设置一圈加热装置，控制器能够控制第一驱动件和加热装置的启动。在遭遇突发情况需要强行破坏柜门时，司钻只需给一个控制信号，使得加热装置启动，加热装置快速升温，同时由第一驱动件驱动框架向柜门方向移动，当框架抵拢柜门时，加热装置与亚克力材质的柜门接触，使柜门呈熔融态，再随着第一驱动件对框架的推动，逐渐将柜门切割出一个方形区域，直至将该方形区域完全切开，在第一驱动件的推动下向外脱离。本专利技术通过热熔方式实现对亚克力材质的柜门的强制性破坏，从而确保在电控锁失效且无法快速找到钥匙的特殊工况下也能够对柜体内的控制组件进行操作，显著提高使用亚克力板作为防喷器组控制柜的柜门时的安全性和稳定性。进一步的，所述框架正面设置一圈凹槽，凹槽内设置金属薄片、第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动金属薄片向凹槽外伸出。凹槽首尾相连的设置在框架正面，也就是框架面向柜门所在方向的一面。使得金属薄片向外伸出时是朝向柜门所在方向伸出。第二驱动件位于凹槽底部，用于驱动金属薄片伸出凹槽向柜门方向移动。本方案中通过第二驱动件推动金属薄片，使得金属薄片也作用在柜门上，在加热装置熔融柜门的过程中由金属薄片配合对柜门进行切割，有利于快速的将柜门整体切开。优选的，凹槽的内外两侧均设置首尾相连的加热装置，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防喷器组件控制柜，包括正面敞口的柜体(1)、位于柜体(1)内的控制组件、与柜体(1)相匹配的柜门(2)，其特征在于，所述柜门(2)由电控锁(3)控制进行上锁，所述电控锁(3)与控制器信号连接，所述控制器实时获取井口溢流量。/n

【技术特征摘要】
1.一种防喷器组件控制柜，包括正面敞口的柜体(1)、位于柜体(1)内的控制组件、与柜体(1)相匹配的柜门(2)，其特征在于，所述柜门(2)由电控锁(3)控制进行上锁，所述电控锁(3)与控制器信号连接，所述控制器实时获取井口溢流量。


2.根据权利要求1所述的一种防喷器组件控制柜，其特征在于，所述溢流量＝井口返出排量－泥浆泵输出排量。


3.根据权利要求1所述的一种防喷器组件控制柜，其特征在于，所述柜门(2)由亚克力板制作而成。


4.根据权利要求3所述的一种防喷器组件控制柜，其特征在于，所述柜体(1)内设置框架(4)、用于驱动所述框架(4)向柜体(1)正面敞口端移动的第一驱动件(5)；所述框架(4)正面外缘设置一圈加热装置(6)，所述控制器还用于控制第一驱动件(5)和加热装置(6)。


5.根据权利要求4所述的一种防喷器组件控制柜，其特征在于，所述框架(4)正面设置一圈凹槽(7)，凹槽(7)内设置金属薄片(8)、第二驱动件(9)，所述第二驱动件(9)用于驱动金属薄片(8)向凹槽(7)外伸出。


6.根据权利要求5所述的一种防喷器组件控制柜，其特征在于，所述加热装置(6)为位于凹槽(7)外侧的发热电阻丝或高温电热膜。


7.根据权利要求5所述的一种防喷器组件控制柜，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊勇，李英，
申请(专利权)人：熊勇，
类型：发明
国别省市：四川;51