[发明专利]液动泥浆闸阀控制装置

说明书

技术领域

本发明属于石油钻井设备控制技术领域，特别涉及一种液动泥浆闸阀控制装置。

背景技术

在石油钻井的过程中，通常需要连续不断地向井下钻头部位供给高压泥浆，对钻头进行冷却，同时将钻取的岩石粉末进行稀释搅拌，由循环泥浆带出井口；另一方面，石油钻井作业在钻头进深达到一根钻杆长度时，则需要将进入井下的赚不钻杆提升至地面以上，续接一根钻杆，再将所有钻杆下降至井内，通过方钻杆带动钻头旋转继续钻井作业。在拆装钻杆上、卸扣，起、下钻过程中，钻杆停转，还必须及时停止泥浆的供给，使井内泥浆循环停滞，以避免泥浆的喷射和浪费，同时防止设备、人身恶性事故的发生。因此，普遍通过配置的泥浆控制闸阀，并使其较为频繁的启闭，对泥浆循环的通断进行实时有效的控制。

目前，对泥浆闸阀的控制有手动和气动两种方式，手动控制的泥浆闸阀结构比较简单，闸阀启闭切换动作的可靠性也比较强；其缺点是劳动强度大，且由于其受到指令的传递和接收诸环节以及操作者的精神情绪状态等因素的影响，操作动作的灵敏度比较差，同时操作者必须坚持守候在高压管汇近旁，一旦闸阀及管汇出现故障，容易导致人身的伤害，甚至带来重大事故的发生。气动泥浆闸阀操作动作较为灵敏，且可实现远距离操作；但是，其存在高压气控对闸阀的冲击力较大，构件容易毁损，使用寿命较短，相应维修、更新成本较高，相应影响泥浆循环系统的安全可靠性以及钻井作业效率。

CN86205569专利公开了一种自控超压保护气动高压闸阀，其适用于频繁操作，且在高压流体介质超过限定值时能自动进行完全泄压，还可控制泥浆泵离合器放气摘离，泥浆泵停止工作，能够实现对设备及管汇的双重保护，但该高压闸阀仍存在气动控制操作的诸种缺陷，缺少自身保护以及启闭可靠性的措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液动泥浆闸阀控制装置，能够有效地克服现有技术存在的上述缺陷，对泥浆闸阀实施有效而可靠地控制，而且使用寿命长，动力消耗少，操作简便，人工劳动强度低。

实现上述目的所采取的技术方案是：一种液动泥浆闸阀控制装置，包括连接液动泥浆闸阀、换向阀、箱体和位于箱体内的液压控制系统，液动泥浆闸阀安装在箱体的顶部，液压控制系统包括连接双联液压泵并通过换向阀连接液动泥浆闸阀和的高压油管构成的液压控制回路，以及与换向阀、液动泥浆闸阀和双联液压泵分别信号连接的控制器，液压控制回路的供油管路通过前置控制阀和后置控制阀分割为管路上段、管路下段和储能区段，并在管路上段、管路下段上分别并联闸阀卸荷支路和油泵卸荷支路，储能区段通过支管分别设置与控制器信号连接的储能机构和压力探测器，闸阀卸荷支路和油泵卸荷支路分别设置与控制器信号连接的闸阀卸荷阀和油泵卸荷阀。

所述储能机构采用液压储能器，其包括高压容器和位于高压容器内的气囊，气囊连接并连通有高压输气管。

所述闸阀卸荷阀和油泵卸荷阀均采用防爆电磁卸荷阀。

所述液动泥浆闸阀的进油管上设置电磁控制阀。

所述箱体采用全封闭防爆结构。

所述箱体的操作台面上设置液动泥浆闸阀、双联液压泵、前置控制阀和后置控制阀以及闸阀卸荷阀和油泵卸荷阀的启闭指示灯，所述供油管路上设置减压阀。

本发明液动泥浆闸阀控制装置的优点是：

1）通过储能机构及卸荷回路的设置，使得液动泥浆闸阀的整个操作过程均由压力基本稳定的储能系统供油，因而可以避免脉冲供油，由此能够大幅度提高闸阀操作的可靠性；加之液动泥浆闸阀的液压控制系统断续负荷操作，且其最高压力控制在液动泥浆闸阀额定操作压力范围之内，大大减少了双联液压泵及管路的负荷运行时间，故而利于其使用寿命的提高。而且，通过控制器的设置，使得整个液压控制系统的运行实现了自动控制，操作人员只需根据钻井作业的需要操动液动泥浆闸阀的启闭即可，有效减轻了劳动强度。

2）所述闸阀卸荷阀、油泵卸荷阀以及前置控制阀和后置控制阀均采用防爆电磁卸荷阀，所述箱体采用全封闭防爆结构，利于适应井场工况复杂的情况，利于确保井场的安全，

3）箱体的操作台面上设置液动泥浆闸阀、双联液压泵、前置控制阀和后置控制阀、闸阀卸荷阀、油泵卸荷阀以及各阀件启闭的指示灯，可以直观地掌握各部器件和阀件的启闭状态。

4）在管路上段上设置减压阀，能够更加可靠地保证控制油压的稳定以及液动泥浆闸阀的有效运行。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是实施例二的结构示意图。