一种井口安全的控制系统技术方案

本申请实施例提供了一种井口安全的控制系统，用于提高井口安全控制系统的工作效率以及可靠性。本申请实施例的控制系统包括高压控制系统及低压控制系统；高压控制系统包括地面安全阀高压控制主路、地面安全阀高压控制支路、井下安全阀高压控制主路及井下安全阀高压控制支路，用于为控制系统提供高压液压；低压控制系统包括易熔塞控制支路、地面安全阀低压控制支路及井下安全阀低压控制支路，用于控制高压控制系统以提供低压液压。高压控制系统以提供低压液压。高压控制系统以提供低压液压。

【技术实现步骤摘要】
一种井口安全的控制系统


[0001]本申请实施例涉及安全系统领域，尤其涉及一种井口安全的控制系统。

技术介绍

[0002]井口安全控制系统(WHCP，wellhead control panel)，也称为井口安全阀控制系统，主要应用于油、气井的地面及井下安全阀的控制，为安全阀的液压执行机构提供液压动力，从而控制安全阀的打开和关闭，同时，井口安全控制系统还具有紧急关断，远程关断，工艺关断，火灾关断等功能。
[0003]随着钻井深度的逐步加深，井口压力逐步升高，对应的井口安全控制系统压力也对应升高。目前传统的井口安全控制系统的压力级别最高只能到30000磅力/平方英寸(PSI，pounds per square inch)，同时，市面上已经出现25000PSI和30000PSI的井口产品，压力级别为30000PSI的井口安全控制系统已无法满足市面需求。同时传统的井口安全控制系统在使用过程中，存在诸多设计缺陷。例如：井下安全阀控制回路泄压关阀时，会将蓄能器压力完全泄放，导致关井速度慢，当井口发生火灾时关井速度慢存在巨大安全风险；同时在再次开井时需要先将蓄能器充满，导致开井速度慢，设备使用效率低。传统高压井口安全控制系统井下安全阀开关是通过电磁阀操作，当现场无电临时开井时，无法正常操作，不能满足现场生产需求。传统高压井口安全控制系统易熔塞回路采用电信号反馈和控制，当电信号不稳定时，存在失控的安全风险。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种井口安全的控制系统，用于提高井口安全控制系统的工作效率以及可靠性。
[0005]本申请实施例第一方面提供了一种井口安全的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括高压控制系统及低压控制系统；
[0006]所述高压控制系统包括地面安全阀高压控制主路、地面安全阀高压控制支路、井下安全阀高压控制主路及井下安全阀高压控制支路，用于为所述控制系统提供高压液压；其中，所述地面安全阀高压控制主路的输入端与所述高压控制系统相连接，且输出端与地面安全阀高压控制支路的输入端相连接；所述井下安全阀高压控制主路的输入端与所述高压控制系统相连接，且输出端与所述井下安全阀高压控制支路的输入端连接；所述地面安全阀高压控制支路的输出端连接至地面安全阀，所述井下安全阀高压控制支路的输出端连接至井下安全阀；
[0007]所述低压控制系统包括易熔塞控制支路、地面安全阀低压控制支路及井下安全阀低压控制支路，用于控制所述高压控制系统以提供低压液压；其中，所述易熔塞控制支路的输入端与所述低压控制系统相连接，并分别通过所述地面安全阀低压控制支路和所述井下安全阀低压控制支路与所述地面安全阀高压控制主路和所述井下安全阀高压控制主路连接，且输出端连接至易熔塞；所述井下安全阀低压控制支路的输出端与所述地面安全阀低
压控制支路的输入端相连接。
[0008]可选地，所述高压控制系统还包括依次串联连接的油箱、过滤器、球阀、控制泵及单向阀；
[0009]其中，所述过滤器包括并联安装的第一过滤器及第二过滤器；所述球阀包括并联安装的第一球阀及第二球阀；所述控制泵包括第一手动泵、第一电动泵、第二电动泵及第二手动泵；所述单向阀包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀及第四单向阀；
[0010]所述第一球阀分别与并联连接的所述第二电动泵的输出端及所述第二手动泵的输出端相连接，所述第二球阀分别与并联连接的所述第一电动泵的输出端及所述第一手动泵的输出端相连接，用于所述控制系统维修时，关闭所述控制系统的回路；
[0011]所述第一手动泵的输出端与所述第一单向阀的输入端相连接，且所述第一单向阀的输出端分别与所述低压控制系统的输入端及所述地面安全阀高压控制主路的输入端连接；
[0012]所述第一电动泵的输出端与所述第二单向阀的输入端相连接，且所述第二单向阀的输出端分别与所述低压控制系统的输入端及所述地面安全阀高压控制主路的输入端连接；
[0013]所述第二电动泵的输出端与所述第三单向阀的输入端相连接，且所述第三单向阀的输出端与所述井下安全阀高压控制主路的输入端连接；
[0014]所述第二手动泵的输出端与所述第四单向阀的输入端相连接，且所述第四单向阀的输出端与所述井下安全阀高压控制主路的输入端连接。
[0015]可选地，所述地面安全阀高压控制主路包括第二蓄能器，所述第二蓄能器的输出端连接于所述地面安全阀高压控制主路，用于储存液压压力，以维持所述控制系统的压力。
[0016]可选地，所述地面安全阀高压控制主路还包括依次与所述第二蓄能器连接的第二卸荷阀、第二隔离阀、第一压力变送器、第一压力表、第五单向阀及第一液动阀；
[0017]所述第二卸荷阀连接于所述第二蓄能器的输出端与所述第二隔离阀的输入端之间的管路，用于泄放所述第二蓄能器的高压液压；
[0018]所述第二隔离阀的输出端连接于所述地面安全阀高压控制主路，用于将所述第二蓄能器与所述控制系统进行隔离；
[0019]所述第一液动阀分别与所述地面安全阀高压控制主路的输出端、所述地面安全阀高压控制支路的输入端及所述地面安全阀低压控制支路的输出端连接，以使得所述低压控制系统通过所述第一液动阀控制所述高压控制系统的高压液压。
[0020]可选地，所述地面安全阀高压控制支路包括依次连接的第二压力变送器、第二压力表、第一屏蔽阀及快速泄放阀；
[0021]所述第二压力变送器分别与所述地面安全阀高压控制主路的输出端及所述所述地面安全阀低压控制支路的输出端连接；
[0022]所述第一屏蔽阀用于隔离所述控制系统与所述地面安全阀，以在所述高压控制系统维修时保持所述地面安全阀打开；
[0023]所述快速泄放阀的一端与所述第一屏蔽阀连接，另一端与所述地面安全阀连接；所述快速泄放阀还包括泄放口，用于泄放高压液压。
[0024]可选地，所述井下安全阀高压控制主路包括第三蓄能器及第四蓄能器；
[0025]所述第三蓄能器的输出端及所述第四蓄能器的输出端连接于所述井下安全阀高压控制主路，用于储存液压压力，以维持所述控制系统的压力；
[0026]所述井下安全阀高压控制主路还包括第一岔路及第二岔路；其中，所述第一岔路设置有电动泵，且所述第三蓄能器的输出端与所述第一岔路连接；所述第一岔路与所述第二岔路的输出端均与所述井下安全阀高压控制主路连接。
[0027]可选地，
[0028]所述第一岔路还包括依次与所述第三蓄能器连接的第三卸荷阀、第三屏蔽阀、第三压力变送器、第三压力表、增压泵以及第六单向阀；
[0029]所述第三卸荷阀连接于所述第三蓄能器的输出端与所述第三屏蔽阀的输入端之间的管路，用于泄放所述第三蓄能器的高压液压；
[0030]所述第三屏蔽阀的输出端连接于所述第一岔路，用于将所述第三蓄能器与所述控制系统进行隔离；
[0031]所述增压泵的输入端与所述第三屏蔽阀的输出端连接，输出端与所述第六单向阀的一端连接，用于将所述第一岔路的高压液压增压到目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种井口安全的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括高压控制系统及低压控制系统；所述高压控制系统包括地面安全阀高压控制主路、地面安全阀高压控制支路、井下安全阀高压控制主路及井下安全阀高压控制支路，用于为所述控制系统提供高压液压；其中，所述地面安全阀高压控制主路的输入端与所述高压控制系统相连接，且输出端与地面安全阀高压控制支路的输入端相连接；所述井下安全阀高压控制主路的输入端与所述高压控制系统相连接，且输出端与所述井下安全阀高压控制支路的输入端连接；所述地面安全阀高压控制支路的输出端连接至地面安全阀，所述井下安全阀高压控制支路的输出端连接至井下安全阀；所述低压控制系统包括易熔塞控制支路、地面安全阀低压控制支路及井下安全阀低压控制支路，用于控制所述高压控制系统以提供低压液压；其中，所述易熔塞控制支路的输入端与所述低压控制系统相连接，并分别通过所述地面安全阀低压控制支路和所述井下安全阀低压控制支路与所述地面安全阀高压控制主路和所述井下安全阀高压控制主路连接，且输出端连接至易熔塞；所述井下安全阀低压控制支路的输出端与所述地面安全阀低压控制支路的输入端相连接。2.根据权利要求1所述的井口安全的控制系统，其特征在于，所述高压控制系统还包括依次串联连接的油箱、过滤器、球阀、控制泵及单向阀；其中，所述过滤器包括并联安装的第一过滤器及第二过滤器；所述球阀包括并联安装的第一球阀及第二球阀；所述控制泵包括第一手动泵、第一电动泵、第二电动泵及第二手动泵；所述单向阀包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀及第四单向阀；所述第一球阀分别与并联连接的所述第二电动泵的输出端及所述第二手动泵的输出端相连接，所述第二球阀分别与并联连接的所述第一电动泵的输出端及所述第一手动泵的输出端相连接，用于所述控制系统维修时，关闭所述控制系统的回路；所述第一手动泵的输出端与所述第一单向阀的输入端相连接，且所述第一单向阀的输出端分别与所述低压控制系统的输入端及所述地面安全阀高压控制主路的输入端连接；所述第一电动泵的输出端与所述第二单向阀的输入端相连接，且所述第二单向阀的输出端分别与所述低压控制系统的输入端及所述地面安全阀高压控制主路的输入端连接；所述第二电动泵的输出端与所述第三单向阀的输入端相连接，且所述第三单向阀的输出端与所述井下安全阀高压控制主路的输入端连接；所述第二手动泵的输出端与所述第四单向阀的输入端相连接，且所述第四单向阀的输出端与所述井下安全阀高压控制主路的输入端连接。3.根据权利要求1所述的井口安全的控制系统，其特征在于，所述地面安全阀高压控制主路包括第二蓄能器，所述第二蓄能器的输出端连接于所述地面安全阀高压控制主路，用于储存液压压力，以维持所述控制系统的压力。4.根据权利要求3所述的井口安全的控制系统，其特征在于，所述地面安全阀高压控制主路还包括依次与所述第二蓄能器连接的第二卸荷阀、第二隔离阀、第一压力变送器、第一压力表、第五单向阀及第一液动阀；所述第二卸荷阀连接于所述第二蓄能器的输出端与所述第二隔离阀的输入端之间的管路，用于泄放所述第二蓄能器的高压液压；
所述第二隔离阀的输出端连接于所述地面安全阀高压控制主路，用于将所述第二蓄能器与所述控制系统进行隔离；所述第一液动阀分别与所述地面安全阀高压控制主路的输出端、所述地面安全阀高压控制支路的输入端及所述地面安全阀低压控制支路的输出端连接，以使得所述低压控制系统通过所述第一液动阀控制所述高压控制系统的高压液压。5.根据权利要求1所述的井口安全的控制系统，其特征在于，所述地面安全阀高压控制支路包括依次连接的第二压力变送器、第二压力表、第一屏蔽阀及快速泄放阀；所述第二压力变送器分别与所述地面安全阀高压控制主路的输出端及所述地面安全阀低压控制支路的输出端连接；所述第一屏蔽阀用于隔离所述控制系统与所述地面安全阀，以在所述高压控制系统维修时保持所述地面安全阀打开；所述快速泄放阀的一端与所述第一屏蔽阀连接，另一端与所述地面安全阀连接；所述快速泄放阀还包括泄放口，用于泄放高压液压。6.根据权利要求1所述的井口安全的控制系统，其特征在于，所述井下安全阀高压控制主路包括第三蓄能器及第四蓄能器；所述第三蓄能器的输出端及所述第四蓄能器的输出端连接于所述井下安全阀高压控制主路，用于储存液压压力，以维持所述控制系统的压力；所述井下安全阀高压控制主路还包括第一岔路及第二岔路；其中，所述第一岔路设置有电动泵，且所述第三蓄能器的输出端与所述第一岔路连接；所述第一岔路与所述第二岔路的输出端均与所述井下安全阀高压控制主路连接。7.根据权利要求6所述的井口安全的控制系统，其特征在于，所述第一岔路还包括依次与所述第三蓄能器连接的第三卸荷阀、第三屏蔽阀、第三压力变送器、第三压力表、增压泵以及第六单向阀；所述第三卸荷阀连接于所述第三蓄能器的输出端与所述第三屏蔽阀的输入端之间的管路，用于泄放所述第三蓄能器的高压液压；所述第三屏蔽阀的输出端连接于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭起栋，
申请(专利权)人：维特力深圳流体工程有限公司，
类型：新型
国别省市：