[实用新型]一种油气井用全自动电动节流控压系统

说明书

本实用新型公开了一种油气井用全自动电动节流控压系统，涉及石油天然气井控技术领域，包括节流管汇和监控系统，所述节流管汇包括作为管汇入口的五通A和作为管汇出口的五通E，五通A和五通E之间并联通过两条自动节流控压通道，每条自动节流控压通道内均串接有电控节流阀、液控平板阀和滤子三通，所述电控节流阀前端和滤子三通后端均串接有手动平板阀，所述液控平板阀和液控柜连接，所述监控系统包括防爆控制箱和防堵压力检测装置，所述防爆控制箱内设有PLC控制器，所述PLC控制器的输入端和防堵压力检测装置电连接，输出端和电控节流阀、液控柜电连接；本实用新型具有结构简单，便于控制节流管汇内的压力和现场检修的优点。

技术领域

本实用新型涉及石油天然气井控技术领域，更具体的是涉及一种油气井用全自动电动节流控压系统。

背景技术

在已有技术中，油气井钻井、测试和开采中，当井底压力小于地层压力时，地层流体就会进入井筒，导致井底压力降低，若不进行井口套压节流控制，可能引发复杂或事故，因此，这时必须在井口对返出流体进行节流控压，在井口形成一定的套压或者油压，控制并维持井底压力在一定范围内，从而达到安全钻进或者其他开采作业的目的。

目前在油气井钻井、测试和开采中，采用的方法主要是：利用人工手动控制节流阀或利用液控控制系统、电动控制节流阀进行控制节流阀节流从而实现井口压力的控制，达到安全作业的目的。

但是，现有的人工手动节流控制，主要存在以下不足：一、操纵节流阀的人，往往控制不好节流阀的开度，造成井口压力过低或过高，造成井筒内压力系统更复杂，不利于安全作业和储层保护；二、节流阀由人工手动操作劳动强度大，容易疲劳导致误操作，增大了井控风险；三、人工手动操作响应时间慢，一旦出现紧急情况不能立即按要求控制；四、节流阀由人工手动操作控压精度可能不能满足特殊工艺需求，比如精细井筒压力控制的欠平衡或者近平衡钻井作业。

采用现有的液控控制技术进行节流控制，主要存在以下不足：一、液控节流控制可实现自动控制，虽然一定程度上减轻了人员劳动强度，但是液控控制不能在原有的节流管汇上进行改进，必须重新设计制造节流管汇，造成大量的浪费；二、目前国内液控控制节流系统，配合国内的一般节流管汇用的节流阀，响应速度慢，压力控制波动大，控压精度不能满足精细控压作业技术要求；三、采用国外液控控制节流阀及控制系统，成本高，每个阀件就高达在百万人民币，不利于推广应用；四、现有的液控自动控制节流管汇只具备了近地手动控制和通过数控房远端控制，不能在近地实现自动控制，这样一旦自动节流管汇与远程数控房的通信出现故障后(如现场通信电缆被损坏，通信网络被干扰)，不能进行数据交换，就不能实现自动控制，导致井口压力控制不能满足井筒作业的井控要求。另外由于现有的液控节流管汇要实现自动控必须带数控房，两者不能分开使用，容易出现两个问题：1、受施工现场空间制约，不适应海上平台钻井，限制了运用范围，2、根据施工需求限制，可能不需要精细控制而不需要上位数控房；五、现有的自动节流管汇没有涉及到应急通道，一旦自动控制通道出现故障，不能及时有效自动控制时，导致引起井口压力突然升高，造成井下复杂，增大井控风险。

现有电动控制自动节流控压系统存在如下不足：一是没有阀位传感器，难以准确直观的知道和判断阀位位置，可能导致阀杆扭断等复杂事故发生；二是，减速器连接电机与节流阀，由于减速比问题，导致控压精度和速度问题难以满足特殊工况需求，三是热备份自动切换功能设计不合理，不方便切换，且可能造成憋压复杂事故发生。

现有电动控制和液控节流管汇也存在如下不足:主要是管汇流程设计不合理，节流阀前设置自动平板阀(电控、液控、气控)，常用该自动平板阀开关，当平板阀使用时间延长若损坏，本通道失效后需要切断时，只能采用节流阀后端手动平板阀关闭，本通道将不能被现场及时检修而导致只能使用一条自动控压通道，存在安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决背景技术中提到的现有手动控制、液控控制和电动控制节流控压系统存在的问题和现有电动控制和液控节流管汇存在的问题，本实用新型提供一种油气井用全自动电动节流控压系统。