一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，包括閥門，設(shè)置在閥前管道內(nèi)的第一壓力傳感器，與第一壓力傳感器連接的控制器，所述的控制器還連接有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)與閥門閥桿連接，所述的壓力傳感器、控制器、驅(qū)動電機(jī)分別連接有電源裝置。所述的管道上還連接有壓力開關(guān)。本發(fā)明的有益效果是：當(dāng)裝置接收開閥指令后，閥門通過自身的壓力變送器給出調(diào)節(jié)信號來自動調(diào)節(jié)閥門開度，無需外圍控制設(shè)備及中控指令，控制結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，解決了現(xiàn)有技術(shù)直接快速開啟對下游管線及設(shè)備的沖擊和破壞，提高了開井的效率和準(zhǔn)確率。超壓、欠壓保護(hù)通過自身的機(jī)械平衡原理完成，無需外部能源，安全可靠。
【專利說明】一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣井閥門控制領(lǐng)域，具體涉及一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國油氣田開發(fā)處于快速發(fā)展階段，安全、可靠、高效、智能管理是是氣田的重要發(fā)展方向。為了達(dá)到這些要求，需在天然氣井口采氣樹下游安裝一臺集智能調(diào)節(jié)開井、遠(yuǎn)程關(guān)井、超欠壓保護(hù)的一種裝置。而目前市場的同類產(chǎn)品在使用過程中存在以下幾個問題:
[0003]1.現(xiàn)有同類產(chǎn)品所用閥門為截止閥型式，流阻系數(shù)大，對管道有節(jié)流，易發(fā)生凍堵。且壓力直接作用于閥瓣上，在開井時必須人工到現(xiàn)場先開啟旁通閥來平衡壓力，操作繁瑣，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0004]2.開閥時無法調(diào)節(jié)開度，在開啟時會使下游壓力突然增大，易對下游設(shè)備造成沖擊和損壞。
[0005]因氣田大都處于偏遠(yuǎn)的沙漠地帶，現(xiàn)場只能靠風(fēng)能或太陽能供電?，F(xiàn)有的同類產(chǎn)品所使用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功耗很大，現(xiàn)場的電源無法滿足要求，工作性能很不穩(wěn)定，難以管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供了一種采用球閥型式閥門，其優(yōu)點是采用上裝式球閥，并增設(shè)開閥調(diào)節(jié)功能。即在開閥時先由壓力傳感器輸出的電壓信號通過自動控制系統(tǒng)對閥后的壓力進(jìn)行自 動調(diào)節(jié)，待閥前壓力降至設(shè)定值時驅(qū)動閥門完全開啟。無需外圍控制設(shè)備。調(diào)節(jié)功能自動完成。本發(fā)明還采用兩組防爆小型直流微電機(jī)和可編程控制器組成的電動驅(qū)動裝置，直接帶動本裝置進(jìn)行可靠的開關(guān)閥，具有耗電量小、設(shè)定方便、可靠性高。
[0007]本發(fā)明的的技術(shù)方案如下:一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，包括閥門，設(shè)置在閥前管道內(nèi)的第一壓力傳感器，與第一壓力傳感器連接的控制器，所述的控制器還連接有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)與閥門閥桿連接，所述的壓力傳感器、控制器、驅(qū)動電機(jī)分別連接有電源裝置。所述的管道上還連接有壓力開關(guān)。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)包括:
[0009]所述閥門是雙向密封球閥。
[0010]所述的電源裝置包括蓄電池，以及分別與蓄電池連接的太陽能電池板和風(fēng)能發(fā)電裝置。
[0011]所述的驅(qū)動電機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)連接有驅(qū)動絲杠，驅(qū)動絲杠末端連接有拉桿，所述的拉桿依次經(jīng)過傳動齒條、傳動齒輪、連軸器與閥門閥桿連接。
[0012]所述的傳動齒條的另一端還連接有復(fù)位彈簧，所述的變速機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有離合器。
[0013]所述的驅(qū)動電機(jī)和閥桿之間還設(shè)置有機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。[0014]所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體，所述的箱體內(nèi)設(shè)置有平衡桿，所述平衡桿通過彈簧與第二壓力傳感器連接，所述的第二壓力傳感器連接有壓力變送器，所述的壓力變送器還連接有第一壓力傳感器，所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)還設(shè)置有與平衡桿配合的平衡塊，所述的平衡塊通過掛鉤連接有復(fù)位彈簧。
[0015]所述的機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)還設(shè)置有一個與掛鉤電機(jī)連接的平衡桿，所述的平衡桿與平衡塊相適配。
[0016]所述的驅(qū)動電機(jī)和掛鉤電機(jī)均為防爆小型直流微電機(jī)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:當(dāng)裝置接收開閥指令后，閥門通過自身的壓力變送器給出調(diào)節(jié)信號來自動調(diào)節(jié)閥門開度，無需外圍控制設(shè)備及中控指令，控制結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，解決了現(xiàn)有技術(shù)直接快速開啟對下游管線及設(shè)備的沖擊和破壞，提高了開井的效率和準(zhǔn)確率。超壓、欠壓保護(hù)通過自身的機(jī)械平衡原理完成，無需外部能源，安全可靠。本裝置閥門采用球閥結(jié)構(gòu)形式，雙向密封，密封可靠，開啟后全通徑流通，無壓力損失。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]1、閥門，2、接線盒，3、電源裝置，4、掛鉤電機(jī)，5、壓力開關(guān)，6、驅(qū)動電機(jī)，7、離合器，
8、手輪，9、變速機(jī)構(gòu)，10、壓力變送器，11、驅(qū)動絲杠，12、第二壓力傳感器，13、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體，14、撥塊，15、拉桿，16、平衡桿，17、平衡塊，18、傳動齒條，19、傳動齒輪，20、復(fù)位彈簧。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0021]如圖1所示一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，包括閥門1，設(shè)置在閥前管道內(nèi)的第一壓力傳感器，與第一壓力傳感器連接的控制器，所述的控制器還連接有驅(qū)動電機(jī)6，驅(qū)動電機(jī)6與閥門I閥桿連接，所述的壓力傳感器、控制器、驅(qū)動電機(jī)6分別連接有電源裝置3，所述的電源裝置3還連接有接線盒2。所述的管道上還連接有壓力開關(guān)5。本實施的進(jìn)一步包括:所述閥門I優(yōu)選雙向密封球閥；所述的電源裝置3包括蓄電池，以及分別與蓄電池連接的太陽能電池板和風(fēng)能發(fā)電裝置；所述的驅(qū)動電機(jī)6通過變速機(jī)構(gòu)9連接有驅(qū)動絲杠11，驅(qū)動絲杠11末端連接有拉桿15，所述的拉桿15依次經(jīng)過傳動齒條18、傳動齒輪19、連軸器與閥門I閥桿連接；所述的傳動齒條18的另一端還連接有復(fù)位彈簧20，所述的變速機(jī)構(gòu)9內(nèi)設(shè)置有離合器7 ;所述的驅(qū)動電機(jī)6和閥桿之間還設(shè)置有機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。所述的驅(qū)動絲杠11還連接有手輪8用于手動操作。
[0022]所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體13，所述的箱體內(nèi)設(shè)置有平衡桿16，所述平衡桿16通過彈簧與第二壓力傳感器12連接，所述的第二壓力傳感器12連接有壓力變送器10，所述的壓力變送器10還連接有第一壓力傳感器，所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體13內(nèi)還設(shè)置有與平衡桿16配合的平衡塊17，所述的平衡塊17通過掛鉤連接有復(fù)位彈簧20。所述的機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體13內(nèi)還設(shè)置有一個與掛鉤電機(jī)4，所述掛鉤電機(jī)4可驅(qū)動平衡桿16，所述的平衡桿16與平衡塊17相適配。所述的驅(qū)動電機(jī)6和掛鉤電機(jī)4優(yōu)選防爆小型直流微電機(jī)。
[0023]本發(fā)明的工作原理如下:
[0024](I)自動調(diào)節(jié)開閥[0025]控制器給驅(qū)動電機(jī)6控制信號，此時驅(qū)動電機(jī)6啟動，同時接收壓力變送器10輸出的電壓信號對其控制。驅(qū)動電機(jī)6經(jīng)變速機(jī)構(gòu)9驅(qū)動主驅(qū)動絲杠11旋轉(zhuǎn)帶動拉桿15上下移動，拉桿15帶動傳動齒條18上下移動，傳動齒條18驅(qū)動傳動齒輪19旋轉(zhuǎn)經(jīng)連軸器帶動閥門I閥桿旋轉(zhuǎn)，根據(jù)閥后壓力自動調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)方向和開度，保證閥后壓力在預(yù)定的范圍內(nèi)，當(dāng)閥前壓力降至設(shè)定值時，由閥前壓力開關(guān)5給出信號控制驅(qū)動電機(jī)6直接將閥門I開啟。當(dāng)閥門I完全開啟時(此時平衡塊17處于水平狀態(tài))，經(jīng)接近開關(guān)將信號傳給自控系統(tǒng)，此時自控系統(tǒng)控制掛鉤電機(jī)4啟動，帶動撥叉向上移動使撥塊14順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)撥桿卡入平衡塊17時，由接近開關(guān)將信號傳給自控系統(tǒng)，自控系統(tǒng)控制驅(qū)動電機(jī)6和掛鉤電機(jī)4反向旋轉(zhuǎn)到位，整個裝置開啟動作完成。
[0026](2)手動調(diào)T*開閩
[0027]若自控系統(tǒng)出現(xiàn)意外故障時，操作人員在現(xiàn)場可用手動功能調(diào)節(jié)開閥。打開電源裝置3堵蓋，將開關(guān)撥到OFF位置，再將離合器7拉起，將手輪8順時針旋轉(zhuǎn)，將閥門I開一點觀察自身壓力變送器10上顯示的壓力，如果壓力過高，可逆時針旋轉(zhuǎn)手輪8將閥門關(guān)小進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)閥前壓力降至系統(tǒng)壓力時，將手輪8順時針旋轉(zhuǎn)直到轉(zhuǎn)不動時按下手動掛鉤壓桿(此時平衡塊17處于水平狀態(tài))，從觀察窗觀察撥桿卡入平衡塊17時，然后逆時針旋轉(zhuǎn)手輪8到轉(zhuǎn)不動為止。(注意:手動操作完成后應(yīng)將開關(guān)撥到ON位置，壓下離合器7。)
[0028](3)自動關(guān)閥
[0029]超欠壓自動關(guān)閥，此設(shè)計是在機(jī)械式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體13內(nèi)有兩個彈簧，設(shè)置在箱體內(nèi)帶有卡槽的平衡塊17，以及與平衡塊17相適配的平衡桿16和旋轉(zhuǎn)搖臂，所述的旋轉(zhuǎn)搖臂上固定有旋轉(zhuǎn)桿，所述的旋轉(zhuǎn)桿可以在旋轉(zhuǎn)后卡入平衡塊17的卡槽內(nèi)，所述的平衡桿16在水平時可以保持平衡塊17穩(wěn)定，所述的平衡桿16分別連接有高壓調(diào)整彈簧、低壓調(diào)整彈簧，所述的高壓調(diào)整彈簧、低壓調(diào)整彈簧分別連接第二壓力傳感器12。所述的箱體上還設(shè)置有連接方座和下手動關(guān)閥壓桿。第二壓力傳感器12通過高壓調(diào)整彈簧、低壓調(diào)整彈簧作用于平衡桿1616上，當(dāng)壓力在設(shè)定范圍內(nèi)，此平衡桿16水平，當(dāng)壓力超出或低于設(shè)定壓力時，壓力傳感器12驅(qū)動推桿移動使平衡桿16傾斜，平衡桿16帶動平衡塊17傾斜，使掛鉤脫開，經(jīng)復(fù)位彈簧20作用使傳動齒條18迅速向下移動、帶動閥芯旋轉(zhuǎn)而快速切斷管路。
[0030]在正常壓力下自動關(guān)閥，在使用過程中根據(jù)工作需要關(guān)斷閥門，控制器給出驅(qū)動電機(jī)4關(guān)閥信號，此時掛鉤電機(jī)4啟動壓動平衡桿16傾斜帶動平衡塊17傾斜，從而使掛鉤脫開，閥門I關(guān)閉。
[0031](4)手動關(guān)閥
[0032]按下手動關(guān)閥壓桿，此時壓動平衡塊17傾斜使掛鉤脫開，閥門I關(guān)閉。
[0033]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實現(xiàn)方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:包括閥門，設(shè)置在閥前管道內(nèi)的第一壓力傳感器，與第一壓力傳感器連接的控制器，所述的控制器還連接有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)與閥門閥桿連接，所述的壓力傳感器、控制器、驅(qū)動電機(jī)分別連接有電源裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述閥門是雙向密封球閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述的電源裝置包括蓄電池，以及分別與蓄電池連接的太陽能電池板和風(fēng)能發(fā)電裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述的驅(qū)動電機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)連接有驅(qū)動絲杠，驅(qū)動絲杠末端連接有拉桿，所述的拉桿依次經(jīng)過傳動齒條、傳動齒輪、連軸器與閥門閥桿連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述的傳動齒條的另一端還連接有復(fù)位彈簧，所述的變速機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有離合器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述的驅(qū)動電機(jī)和閥桿之間還設(shè)置有機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體，所述的箱體內(nèi)設(shè)置有平衡桿，所述平衡桿通過彈簧與第二壓力傳感器連接，所述的第二壓力傳感器連接有壓力變送器，所述的壓力變送器還連接有第一壓力傳感器，所述的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)還設(shè)置有與平衡桿配合的平衡塊，所述的平衡塊通過掛鉤連接有復(fù)位彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述的機(jī)械調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)箱體內(nèi)還設(shè)置有一個與掛鉤電機(jī)，所述的驅(qū)動電機(jī)可壓動平衡桿，所述的平衡桿與平衡塊相適配。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種井口遠(yuǎn)控調(diào)節(jié)緊急切斷保護(hù)裝置，其特征是:所述的驅(qū)動電機(jī)和掛鉤電機(jī)均為防爆小型直流微電機(jī)。
【文檔編號】E21B34/02GK103806866SQ201210441087
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】張奇, 王振良, 王希東, 郭輝 申請人:西安希佛隆閥門有限公司