[发明专利]油井憋压操作保护装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及一种油井憋压操作保护装置及其工作方法。

背景技术

在SAGD(Steam Assisted Gravity Draining，蒸汽辅助重力泄油)生产中，抽油泵是其采油系统中重要的组成部分，抽油泵的工作状况直接影响SAGD油井产量。憋压操作则是采油工判断抽油泵生产状况的一项比较简单的技能，在现场运用十分广泛。

由于SAGD开发的特殊性，产出液流量大(100t/d以上)、压力高(1MPa左右)，然而地面设备(管线、阀门等)耐压能力有限，当进行憋压操作时，压力上升快(最快达到1.0MPa/半冲)，很快便达到了地面设备的安全耐压上限，此时操作人员需立刻停抽，防止压力继续上升，进而对设备及其操作人员造成伤害。

目前，生产单位进行SAGD井憋压操作时，监视压力和操作抽油机由不同人员进行，当压力过高时，监视人员发出警告，操作抽油机人员停抽。然而，由于憋压操作过程中SAGD压力上升快，且工作人员发出警告和停抽都需要一定的反应时间，可能导致停抽时压力过高，当压力超过井口设备的安全耐压上限时，事故就发生了。因此，当前SAGD井口憋压操作存在安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供了一种油井憋压操作保护装置及其工作方法，解决了现有技术中SAGD井口憋压操作存在安全隐患的技术问题。

本发明实施例提供了一种憋压操作保护装置，该憋压操作保护装置包括：压力传感器，安装在井口的回压管线上，用于在进行憋压操作时，检测所述回压管线的压力值；第一比较器，与所述压力传感器连接，用于将所述压力传感器检测到的回压管线的压力值与预设报警值进行比较，在所述压力传感器检测到的回压管线的压力值达到所述预设报警值时，输出触发报警器进行报警的信号；第二比较器，与所述压力传感器连接，用于将所述压力传感器检测到的回压管线的压力值与预设安全耐压上限值进行比较，在所述压力传感器检测到的回压管线的压力值达到所述预设安全耐压上限值时，输出触发自动阀门开启的信号，其中，所述预设安全耐压上限值大于所述预设报警值；所述报警器，与所述第一比较器连接，所述报警器用于在所述第一比较器的触发下，发出报警信号；所述自动阀门，安装在所述回压管线上，且与所述第二比较器连接，所述自动阀门用于在所述第二比较器的触发下开启，对所述回压管线进行泄压。

在一个实施例中，所述回压管线包括主回压管线和辅回压管线，所述主回压管线的侧壁上沿所述主回压管线的延伸方向开有两个孔，所述辅回压管线的两端开口分别与所述主回压管线的两个孔连通，所述自动阀门安装在所述辅回压管线上，所述油井憋压操作保护装置还包括：手动阀门，安装在连接有所述辅回压管线处的主回压管线上所述两个孔之间，所述手动阀门用于手动开启或关闭，调整回压管线的气压流量。

在一个实施例中，所述主回压管线的管径大于等于所述辅回压管线的管径。

在一个实施例中，所述压力传感器安装在所述回压管线的回压表处。

在一个实施例中，所述压力传感器是电容式压力传感器。

在一个实施例中，所述自动阀门是电动偏心旋转阀门。

在一个实施例中，所述预设安全耐压上限值至少低于所述回压管线的额定耐压值0.1兆帕。

在一个实施例中，所述油井是蒸汽辅助重力泄油油井。

本发明实施例还提供了一种油井憋压操作保护装置的工作方法，该方法包括：关闭所述自动阀门，启动抽油泵；在所述压力传感器检测到的回压管线的压力值达到所述预设报警值时，所述第一比较器触发所述报警器发出报警信号，指示停止所述抽油泵；在所述压力传感器检测到的回压管线的压力值达到所述预设安全耐压上限值时，所述第二比较器触发所述自动阀门开启，对所述回压管线进行泄压。

在一个实施例中，所述回压管线包括主回压管线和辅回压管线，所述主回压管线的侧壁上开有两个竖直排列的孔，所述辅回压管线的两端分别与所述主回压管线的两个孔连接，所述自动阀门安装在所述辅回压管线上，手动阀门安装在连接有所述辅回压管线处的主回压管线上，在油井憋压操作时，关闭所述手动阀门，关闭所述自动阀门；在油井生产时，关闭所述自动阀门，调整所述手动阀门开启或关闭来调整回压管线的气压流量。