[发明专利]适用于钻井井场的井控防喷器开关阀遥控装置

说明书

技术领域

本发明涉及钻井阀门控制技术领域，尤其涉及可无线传输信号的适用于钻井井场的井控防喷器开关阀遥控装置。

背景技术

井喷由于喷发时产生的巨大压力和冲击波会对相关的人员造成伤亡和财产损失，所以井喷事故是一种十分有害的钻井事故，一旦出现往往产生严重后果，必须采取严密的预防措施。出现井涌时，一定要迅速准确地关总井，控制井口，防止井喷事故发生，目前，当钻井井场发生井喷事故时，只能单纯依靠现场技术人员打手势传递各种关井信息。当周围环境影响视线时，容易造成执行人员看不清手势及灯光，导致误判，影响关井动作的正确执行。并且，不同的油田，手势代表的意思不一样，给动作的统一执行带来很大不便，从而导致关井不彻底，致使关井滞后、迟缓，甚至失败的后果。目前，国内外尚无自动控制装置对井控防喷器开关阀进行无线遥控。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种适用于钻井井场的井控防喷器开关阀遥控装置，以解决发生井喷事故时，只能单纯依靠现场技术人员打手势传递各种关井信息，并且当周围环境影响视线时，造成执行人员误判导致关井不彻底，关井滞后、迟缓，甚至失败的问题。

为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

技术方案为，一种适用于钻井井场的井控防喷器开关阀遥控装置，包括与司钻台监控中心主机相连接的第一ZigBee数据传输模块、对应不同位置的井控防喷器开关阀从机、与所述井控防喷器开关阀从机相连接的第二ZigBee数据传输模块；所述第一ZigBee数据传输模块包括第一数据发送模块和第一数据接收模块，所述第一数据发送模块用于根据所述司钻台监控中心主机的按钮动作发送相应的控制信号，所述第一数据接收模块用于接收由所述第二ZigBee数据传输模块发送的阀门开关信号；所述井控防喷器开关阀从机包括主控制器、电磁阀模块和开关阀状态检测模块；所述主控制器用于在工作状态时启动所述电磁阀模块，并处理所述开关阀状态检测模块检测到的所述阀门开关信号，所述电磁阀模块用于根据所述控制信号执行相应的动作，所述开关阀状态检测模块用于监测阀门开关信号；所述第二ZigBee数据传输模块包括第二数据发送模块和第二数据接收模块，所述第二数据接收模块用于接收所述第一数据发送模块发送的控制信号，并通知所述主控制器，所述第二数据发送模块用于发送由所述主控制器处理后的所述阀门开关信号。

其中，电磁阀模块包括继电器控制电路和双电控二位五通电磁阀，所述继电器控制电路用于根据所述控制信号，控制所述双电控二位五通电磁阀的带电情况。

进一步的，所述开关阀状态检测模块与所述双电控二位五通电磁阀的阀门手柄轴位于同一平面，与所述阀门手柄轴平行一侧安装有同轴运动铁片，并贴有磁性物质。

再进一步的，所述开关阀状态检测模块包括霍尔式接近开关和单片机IO接

口电路，所述霍尔式接近开关用于采集所述磁性物质在同轴运动铁片的信息，发出开关量信号，所述所述单片机IO接口电路用于接收所述开关量信号，并将其读入所述主控制器。

在一些可选的实施例中，所述电磁阀模块根据所述控制信号执行相应的动作包括阀门的开启、关闭和停止。

 在一些可选的实施例中，所述开关阀遥控装置还包括为所述井控防喷器开

关阀从机伴热的温度调控模块。

    其中，所述温度调控模块包括温度传感器、温度采集电路、电加热板和温控电路；所述温度传感器用于采集外部温度信息，所述温度采集电路用于将所述温度信息读入所述主控制器；所述电加热板用于为电路板周围环境提供所需热量，所述温控电路用于控制所述电加热板的接通和断开。

在一些可选的实施例中，所述开关阀遥控装置还包括整个系统提供电力供应的电源模块，所述电源模块将220V的交流电压转换成24V和5V 的直流电两路输出，分别为传感器和主控制器供电。

其中，所述电源模块还包括后备电池子模块，用于断电时为整个系统提供电力，所述后备电池模块为锂电池。

本发明所带来的有益效果：无需借助外力，根据开关阀手柄行程位置，稳定的控制气源，切换入气孔和出气孔控制器的通断，有效可靠地保证了井控防喷器开关阀到到既定位置，并且，人性化的设计使得开关阀门的状态信息可实时发送到司钻操作控制台的电脑显示界面，实现井控防喷器开关阀的精确遥控，结构简单，更加智能化。