[实用新型]一种高集成低功耗宽温井口安全系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种高集成低功耗宽温井口安全系统。

背景技术

井口安全控制系统用于石油或天然气开发过程中井口安全检测，当井口发生异常情况时，此装置可以提供可靠的井口安全操作。井口安全系统的驱动方式有多种，如气动、液动、电动、气液联动、电液联动、气液混合等，其工作方式和控制模式是根据用户的需求及现场条件来决定的。

   现有的技术中，井口安全控制系统趋向于低集成，且控制模块功耗大等缺点。对于地处偏远地区来说，主要是太阳能供电，故系统的功耗大小也成为了工业控制中的待与改进焦点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种操作方便，安装便捷，高集成度结构设计，气驱液控制，耐高温，防沙以及低功耗节能的井口安全系统。本实用新型为了达到上述目的，采取的技术方案是：包括井口安全控制盘、RTU一体化控制柜、氮气瓶、以及太阳能供电系统，其特征在于：控制柜内部设置有地面安全阀以及井口安全阀控制手柄；在一级节流后设置高压检测点导阀 1 个，该高压导阀通过高压导阀回路与控制柜内部电路电连接；在二级节流后同一取样检测点上组合串联安装高、低压导阀，保证系统在超压或欠压工况自动关闭地面安全阀；控制柜内部设置远控电磁阀,实现远程关断地面安全阀；控制柜内部还设置有快速泄放阀；控制柜内部还设置有阀位指示和手轮开启机构，并成套安装在膜片式气动执行器上。

所述的氮气瓶与控制管管路连接，为地上安全阀的开启闭合提供动力源。

所述的RTU一体化控制柜与隔热房是分离的；柜体的三面设置有百叶窗，且窗口向下设置，该控制柜顶部设置有微孔。

所述的RTU一体化控制柜采用304SS材料，控制柜的防护等级为IP65。

所述的隔热房采用304SS材料。

RTU一体化控制柜的控制模块采用的是可在线检测及支持热插拔更换的RTU控制模块、SPD模块。

RTU一体化控制柜采用双组冗余蓄电池组结构，该蓄电池组与太阳能面板连接，太阳能面板为蓄电池组提供持续电力。

 本实用新型的优点在于：太阳能面板为控制系统的正常运行提供持续的动力。控制柜内部的气自动化系统、电源系统、液压流体控制系统、HMI人机界面高度集成一体化，降低能耗。电气控制系统功耗降低。耐高温的柜体设计，以及通风防沙设计，扩大了安全系统的使用范围。在控制模块上采用了电气自动化系统的在线检测及在线更换设计，便于后期的维修与检测，降低了人力成本。

附图说明

图1是本实用新型的系统布图。

具体实施方式

本实用新型包括包括井口安全控制盘、RTU一体化控制柜1、氮气瓶2、以及太阳能供电系统，可适用于无人值守的井站。

系统设有地面安全阀和井下安全阀的控制手柄,该控制手柄设置在RTU一体化控制柜。通过井口安全控制盘，可以方便的找到该手柄。该手柄用于顺序实现阀门的启闭。开阀顺序：先开井下安全阀-再开地面安全阀4；关阀顺序:先关地面安全阀-再关井下安全阀。井上安全阀的打开主要由氮气瓶提供动力源。氮气瓶通过管路与控制柜连接。

井下安全阀驱动液压控制回路由一个带手动功能的气动泵产生，最大压力可达 10000psi的压力，井下安全阀的关闭时间可通流量控制阀设定，时间 30～120 秒可调，确保井下安全阀在无介质流动的状况下关闭以延长寿命。

在一级节流后设置高压检测点导阀 1 个，在二级节流后同一取样检测点上组合串联安装高、低压导阀6,7，保证系统在超压或欠压工况自动关闭地面安全阀；系统设置远控电磁阀,实现远程关断地面安全阀。

设置易熔塞5实现火灾时自动保护。

为保证井安系统更短的关闭动作时间，采用了较大 Cv 值的快速泄放阀，可以使阀门在紧急情况下将气体快速排放，其快速关断时间为8~15S内可调，从而达到快速关阀的目的。

系统设置了阀位指示和手轮开启机构，并成套安装在膜片式气动执行器上。有效远传地面安全阀的开关状态,并保证任何时间对阀门手动操作的安全和快捷。系统中的快速泄压阀，可以使阀门在紧急情况下将气体快速排放，其快速关断时间为8~15S内可调，从而达到快速关阀的目的。

系统采用气驱液控制系统方式（地面安全阀为气动，井下安全阀为液动），用氮气作为驱动源，使控制回路更加简单化，故障率更低，维修更方便等，且其适用于各种条件下的环境。

系统的手动操作机构、导阀、控制柜、RTU柜等都有防沙设计，可适用于沙漠地区，也可作为呼吸孔使用，从而使设备有更高的可靠性。