【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气井开采，具体为一种气井井口保护器及保护方法。
技术介绍
1、随着油气井开采数量增加，老旧输气管线阀门控制方式主要为机械控制，阀门开关控制需要人员去现场操作。针对油田上采气井口装置天然气井外输管线发生泄漏事故所造成的环境污染及可能引发的火灾、爆炸后果严重。现有的产品主要是依靠压差座封的机械控制阀门，阀门功能比较单一，缺少电气控制功能导致产品无法与井场自动化控制设备联动起来，实现井场一体化控制系统。需要一种能够实现远程开关，压差自动保护，超压保护功能的气井井口保护器，对天然气输气管道上安装安全保护装置至关重要。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种气井井口保护器及保护方法，以解决如何提高对天然气输气管道安全性的技术问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种气井井口保护器，包括液压缸组件、阀门壳体组件、防爆电气控制箱以及液压齿轮泵；所述液压缸组件转动设置在阀门壳体组件上；所述液压缸组件内设有活塞连杆组件，所述阀门壳体组件的侧壁开设有阀门，且阀门壳体组件内设有开关阀门组件，所述开关阀门组件用于打开或关闭阀门；所述开关阀门组件与液压缸组件连接，通过液压缸组件在阀门壳体组件上转动并带动开关阀门组件运动控制阀门开关；所述开关阀门组件与活塞连杆组件连接，通过活塞连杆组件带动开关阀门组件在阀门壳体组件内运动控制阀门开关；所述液压齿轮泵设置在液压缸组件上，用于驱动液压油进入液
4、优选的，液压缸组件包括液压缸和液压缸转接头；所述液压缸固定设置在液压缸转接头上，所述液压缸转接头转动设置在阀门壳体组件上，且与阀门壳体组件内的开关阀门组件连接；所述活塞连杆组件位于压缸和液压缸转接头内，所述液压齿轮泵设置在液压缸的外侧壁上，且通过油管连接至液压缸的液压油输入口；所述油管上设有插装阀；所述插装阀用于控制液压油进入液压缸内的流速大小。
5、进一步的，活塞连杆组件包括活塞和平衡杆；所述活塞位于液压缸的内腔中，且将液压缸的内腔分隔为上腔体和下腔体；所述上腔体和下腔体均设有液压油输入口，所述液压齿轮泵分别通过油管连通至上腔体和下腔体的液压油输入口；
6、所述平衡杆位于液压缸转接头内，所述平衡杆的一端与活塞连接，另一端伸入阀门壳体组件内与开关阀门组件连接。
7、更进一步的，液压缸转接头的侧壁两侧均设有手柄，用于辅助液压缸转接头在阀门壳体组件上转动并带动开关阀门组件运动控制阀门开关。
8、更进一步的，阀门壳体组件包括壳体和法兰，所述壳体的顶端设有顶盖，所述壳体底端螺纹连接在法兰上，且与法兰通过顶丝固定；所述阀门设置在壳体的侧壁；所述开关阀门组件设置在壳体内，且在壳体内通过顶盖分别与液压缸转接头以及平衡杆连接，用于控制开关阀门。
9、更进一步的，开关阀门组件包括调节叉套、调节螺杆、关闭阀组件和弹簧；所述调节叉套的顶端通过顶盖与液压缸转接头连接，所述调节叉套设有通孔，所述平衡杆的端部和调节螺杆的一端均同轴螺纹连接在调节叉套的通孔内，所述调节螺杆的另一端连接关闭阀组件，所述弹簧的一端连接关闭阀组件，另一端连接至壳体的底部。
10、更进一步的，关闭阀组件包括悬挂外套、关闭阀芯以及关闭阀座，所述悬挂外套的顶端连接调节螺杆，底端连接关闭阀座，所述关闭阀芯设置在关闭阀座内，且关闭阀座与悬挂外套连接；所述弹簧的一端连接至关闭阀芯上。
11、更进一步的，顶盖3的侧壁上还设有压力变送器，用于检测壳体内的气压，所述压力变送器通过第一连接线路连接至防爆电气控制箱。
12、进一步的，液压缸上设有保护罩，所述保护罩内设有限位传感器，所述限位传感器用于监测液压缸内活塞杆的升降位置，所述限位传感器通过第一连接线路连接至防爆电气控制箱。
13、第二方面，本专利技术还提供了一种气井井口保护方法，基于上述所述的一种气井井口保护器，包括如下过程：
14、远程关阀：
15、通过防爆电气控制箱驱动液压齿轮泵在液压缸的上腔体内输入液压油，上腔体内液压油推动活塞向下运动，并在液压缸装接头内经过平衡杆带动壳体中的调节叉套向下运动，调节螺杆受到向下的驱动力，通过悬挂外套带动关闭阀芯向下运动，同时将弹簧进行压缩，此时关闭阀芯移动至关闭阀座处，对阀门进行关闭工作；
16、远程开阀：
17、通过防爆电气控制箱驱动液压齿轮泵在液压缸的下腔体内输入液压油，下腔体内液压油推动活塞向上运动，并在液压缸装接头内经过平衡杆带动壳体中的调节叉套向上运动，调节螺杆受到向上的力，通过悬挂外套带动关闭阀芯向上运动，同时弹簧复位，此时关闭阀芯离开关闭阀座，对阀门进行开启工作；
18、人工关阀：
19、通过手柄顺时针旋转液压缸装接头，液压缸装接头下压活塞，使得活塞下移，同时平衡杆与调节螺杆下移，带动关闭阀芯下移并压缩弹簧，此时关闭阀芯移动至关闭阀座处，完成阀芯座封功能；
20、人工开阀：
21、通过手柄逆时针旋转液压缸装接头，上提压活塞，使得压活塞上移，同时平衡杆与调节螺杆上移，调节螺杆带动关闭阀芯上移，完成阀芯解封功能；
22、阀门关闭时间调节：
23、通过调节插装阀控制液压油流量，当液压齿轮泵驱动液压缸的向上或者向下运动或者人工开关阀门时，均可实现液压缸上、下运动时间的调节，完成阀门开、关时间的调节。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
25、本专利技术提供了一种气井井口保护器，通过防爆电气控制箱控制液压齿轮泵以此来驱动液压缸组件内的活塞连杆组件做升降运动，活塞连杆组件同时带动阀门壳体组件内的开关阀门组件在阀门壳体组件内上下移动，以此来实现对阀门开关运动，通过液压齿轮泵正反向控制实现，本申请也可通过手柄转动液压缸组件，液压缸组件在转动过程中可同时带动开关阀门组件在阀门壳体组件内运动控制阀门开关，即可实现自动控制和人工控制两种保护结构，增加了对天然气输气管道安全性。
26、进一步的，液压缸组件包括液压缸和液压缸转接头；所述液压缸固定设置在液压缸转接头上，所述液压缸转接头转动设置在阀门壳体组件上，且与阀门壳体组件内的开关阀门组件连接；活塞连杆组件位于压缸和液压缸转接头内，所述液压齿轮泵设置在液压缸的外侧壁上，且通过油管连接至液压缸的液压油输入口；油管上设有插装阀；插装阀用于控制液压油进入液压缸内的流速大小，通过插装阀可实现对进入液压缸内的液压油的流速大小的调节，以此控制油缸上下运动的时间，可实现阀门开启/关闭座封时间调节的功能，开启/关闭座封时间可调，操作简单快捷，无需操作人员现场等待。进一步的，活塞连杆组件包括活塞和平衡杆；所述活塞位于液压缸的内腔中，且将液压缸的内腔分隔为上腔体和下腔体；所述上腔体和下腔体均设有液压油输入口，所述液压齿轮泵分别通过油管连通至上本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气井井口保护器，其特征在于，包括液压缸组件、阀门壳体组件、防爆电气控制箱(6)以及液压齿轮泵(11)；所述液压缸组件转动设置在阀门壳体组件上；所述液压缸组件内设有活塞连杆组件，所述阀门壳体组件的侧壁开设有阀门(16)，且阀门壳体组件内设有开关阀门组件，所述开关阀门组件用于打开或关闭阀门(16)；所述开关阀门组件与液压缸组件连接，通过液压缸组件在阀门壳体组件上转动并带动开关阀门组件运动控制阀门(16)开关；所述开关阀门组件与活塞连杆组件连接，通过活塞连杆组件带动开关阀门组件在阀门壳体组件内运动控制阀门(16)开关；所述液压齿轮泵(11)设置在液压缸组件上，用于驱动液压油进入液压缸组件内；所述防爆电气控制箱(6)的控制端连接液压齿轮泵(11)控制端，用于驱动液压齿轮泵(11)。
2.根据权利要求1所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述液压缸组件包括液压缸(1)和液压缸转接头(2)；所述液压缸(1)固定设置在液压缸转接头(2)上，所述液压缸转接头(2)转动设置在阀门壳体组件上，且与阀门壳体组件内的开关阀门组件连接；所述活塞连杆组件位于压缸(1)和液压缸转接头(2
3.根据权利要求2所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述活塞连杆组件包括活塞(17)和平衡杆(21)；所述活塞(17)位于液压缸(1)的内腔中，且将液压缸(1)的内腔分隔为上腔体(18)和下腔体(19)；所述上腔体(18)和下腔体(19)均设有液压油输入口，所述液压齿轮泵(11)分别通过油管(9)连通至上腔体(18)和下腔体(19)的液压油输入口；
4.根据权利要求3所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述液压缸转接头(2)的侧壁两侧均设有手柄(13)，用于辅助液压缸转接头(2)在阀门壳体组件上转动并带动开关阀门组件运动控制阀门(16)开关。
5.根据权利要求4所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述阀门壳体组件包括壳体(4)和法兰(5)，所述壳体(4)的顶端设有顶盖(3)，所述壳体(4)底端螺纹连接在法兰(5)上，且与法兰(5)通过顶丝固定；所述阀门(16)设置在壳体(4)的侧壁；所述开关阀门组件设置在壳体(4)内，且在壳体(4)内通过顶盖(3)分别与液压缸转接头(2)以及平衡杆(21)连接，用于控制开关阀门。
6.根据权利要求5所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述开关阀门组件包括调节叉套(22)、调节螺杆(23)、关闭阀组件和弹簧(27)；所述调节叉套(22)的顶端通过顶盖(3)与液压缸转接头(2)连接，所述调节叉套(22)设有通孔，所述平衡杆(21)的端部和调节螺杆(23)的一端均同轴螺纹连接在调节叉套(22)的通孔内，所述调节螺杆(23)的另一端连接关闭阀组件，所述弹簧(27)的一端连接关闭阀组件，另一端连接至壳体(4)的底部。
7.根据权利要求6所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述关闭阀组件包括悬挂外套(24)、关闭阀芯(25)以及关闭阀座(26)，所述悬挂外套(24)的顶端连接调节螺杆，底端连接关闭阀座(26)，所述关闭阀芯(25)设置在关闭阀座(26)内，且关闭阀座(26)与悬挂外套(24)连接；所述弹簧(27)的一端连接至关闭阀芯(25)上。
8.根据权利要求5所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述顶盖3的侧壁上还设有压力变送器(14)，用于检测壳体(4)内的气压，所述压力变送器(14)通过第一连接线路(12)连接至防爆电气控制箱(6)。
9.根据权利要求2所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述液压缸(1)上设有保护罩(8)，所述保护罩(8)内设有限位传感器(20)，所述限位传感器(20)用于监测液压缸(1)内活塞杆的升降位置，所述限位传感器(20)通过第一连接线路(12)连接至防爆电气控制箱(6)。
10.一种气井井口保护方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一项所述的一种气井井口保护器，包括如下过程：
...【技术特征摘要】
1.一种气井井口保护器，其特征在于，包括液压缸组件、阀门壳体组件、防爆电气控制箱(6)以及液压齿轮泵(11)；所述液压缸组件转动设置在阀门壳体组件上；所述液压缸组件内设有活塞连杆组件，所述阀门壳体组件的侧壁开设有阀门(16)，且阀门壳体组件内设有开关阀门组件，所述开关阀门组件用于打开或关闭阀门(16)；所述开关阀门组件与液压缸组件连接，通过液压缸组件在阀门壳体组件上转动并带动开关阀门组件运动控制阀门(16)开关；所述开关阀门组件与活塞连杆组件连接，通过活塞连杆组件带动开关阀门组件在阀门壳体组件内运动控制阀门(16)开关；所述液压齿轮泵(11)设置在液压缸组件上，用于驱动液压油进入液压缸组件内；所述防爆电气控制箱(6)的控制端连接液压齿轮泵(11)控制端，用于驱动液压齿轮泵(11)。
2.根据权利要求1所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述液压缸组件包括液压缸(1)和液压缸转接头(2)；所述液压缸(1)固定设置在液压缸转接头(2)上，所述液压缸转接头(2)转动设置在阀门壳体组件上，且与阀门壳体组件内的开关阀门组件连接；所述活塞连杆组件位于压缸(1)和液压缸转接头(2)内，所述液压齿轮泵(11)设置在液压缸(1)的外侧壁上，且通过油管(9)连接至液压缸(1)的液压油输入口；所述油管(9)上设有插装阀(10)；所述插装阀(10)用于控制液压油进入液压缸(1)内的流速大小。
3.根据权利要求2所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述活塞连杆组件包括活塞(17)和平衡杆(21)；所述活塞(17)位于液压缸(1)的内腔中，且将液压缸(1)的内腔分隔为上腔体(18)和下腔体(19)；所述上腔体(18)和下腔体(19)均设有液压油输入口，所述液压齿轮泵(11)分别通过油管(9)连通至上腔体(18)和下腔体(19)的液压油输入口；
4.根据权利要求3所述的一种气井井口保护器，其特征在于，所述液压缸转接头(2)的侧壁两侧均设有手柄(13)，用于辅助液压缸转接头(2)在阀门壳体组件上转动并带动开关阀门组件运动控制阀门(16)开关。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：白登平，张洋，郑超，李浩，赵宏亮，白荣，
申请(专利权)人：西安东新石油设备厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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