[实用新型]抽油杆断裂井口自动封井系统

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻探设备技术领域，特别是油田抽油机改进。

背景技术

目前油田抽油杆防喷器有手动单闸板的结构形式，但其不具备抽油杆断裂时井口自动封井功能。现有技术中，防喷器有液控结构形式，但在抽油杆防喷器这样的小型防喷器中还没有应用。目前油田抽油机井口也没有抽油杆断裂时井口自动封井系统这样的装置。

目前油田抽油机作业井口没有安装防喷器，仅在井口装有密封盘根。当抽油杆疲劳断裂时，油管中会形成一个圆孔，井内原油会涌出，压力稍高的井会发生井喷。而很多抽油机无人值守，当这一现象发生时很长时间无人发觉，这样原油涌出或喷出，一是造成资源浪费，二是造成井场严重污染。

现有的解决措施是，当抽油机管理人员发现这一现象时，采用关闭井口阀门和用堵头堵住油管出口。在管理人员操作时若井内压力较高还具有一定的危险性。若管理人员发现得较晚，则资源浪费和井场污染就会很严重。

发明内容

本实用新型目的是设计一种抽油杆断裂井口自动封井系统，在抽油杆断裂后井口能被自动封闭，让原油不外泄，杜绝井场污染和资源浪费。

具体地说，抽油杆断裂井口自动封井系统，其包括在抽油机的抽油杆接近井口位置安装的液控抽油杆防喷器，液控抽油杆防喷器用地面控制装置控制，该地面控制装置包括液控装置和电气控制装置，液压系统电机和抽油机电机并联连接并通过电气控制装置自动监测抽油机电机的电流变化将信号传给电气控制装置，电气控制装置与防喷器液压系统电机相连。

所述抽油杆防喷器为液控双闸板的两级单闸板组合式防喷器，并装有全封闭闸板和半封闭闸板，两种闸板联动并均具有实现手动锁紧和关闭装置的锁紧手轮，锁紧手轮装在丝杠一端，丝杠另外一端固定在活塞上，活塞装在缸体内并且缸体通过壳体与全封闭闸板和半封闭闸板连接。

所述防喷器液控装置为一个小型液压站，主要由电机、油泵、单向阀、溢流阀、压力继电器、泄压阀、手动换向阀、压力表、油液管路和控制管线组成，油箱用管线依次通过油泵、单向阀、手动换向阀分别接入防喷器全封闭左、右液缸和防喷器半封闭左、右液缸。

本实用新型优点是在抽油机井口安装一个特别设计的最小型化液控抽油杆防喷器，防喷器用特别设计的小型地面控制装置控制，液控装置电机和抽油机电机并联连接，通过控制电路自动监测抽油机电机。当抽油杆因疲劳断裂时，抽油机电机因负载突然变小而使消耗功率骤降，引起电机电流急剧变小，通过电流检测元件监测电机电流的变化将信号传给控制电路，控制电路自动起动防喷器液控系统油泵电机，液控系统升压，推动安装在井口的液控抽油杆防喷器活塞向前运动，使防喷器左右闸板向前运动封闭井口。此时若防喷器通径内无抽油杆，则全封闸板闭合密封井眼。若抽油杆断裂后在防喷器通径内仍有抽油杆存在，则半封闸板抱紧抽油杆封闭井口。全封和半封同时联动动作，全封闸板起密封井口作用时，半封闸板虽闭合但不能起密封作用。半封闸板起密封井口作用时，全封闸板虽挤紧抽油杆但无法起密封作用。也就是说，无论抽油杆断裂在什么位置，防喷器通径内有无抽油杆，防喷器均能迅速有效密封井口，防止井涌井喷事故的发生。

本专利申请所涉及的防喷器技术、液控技术、电气控制及信号检测技术虽然在当前各技术领域都有不同的应用，但有机的结合在一起组成一套完整的抽油杆断裂时井口自动封井系统目前还是空白。

采用本技术，有效地解决了抽油杆疲劳断裂后井口发生原油涌出或喷出事故的发生，杜绝了井场环境污染和资源浪费，也避免了人工操作的危险性，同时提高了抽油机管理的自动化水平，也降低了人工管理费用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中液控抽油杆防喷器结构示意图。

图3-1为本实用新型防喷器液控装置示意图(正面)。

图3-2为本实用新型防喷器液控装置示意图(背面)。

图4为本实用新型中防喷器液控系统原理图。

图5为本实用新型主电路图。

图6为本实用新型控制电路图。

图号说明：

1-抽油机、2-抽油杆、3-抽油杆防喷器、4-管线、5-液压控制装置、6-液压系统电机、7-液压泵、8-电气控制装置、9-抽油电机；

2-1全封闸板、2-2锁紧手轮、2-3丝杆、2-4活塞、2-5缸体、2-5壳体、2-7液缸端盖、2-8进出油口、2-9半封闸板；