[发明专利]一种用于防止井口盘根泄漏的多级检测自拧紧防护系统

权利要求书

1.一种用于防止井口盘根泄漏的多级检测自拧紧防护系统，其特征在于，包括：

盘根压盖自动拧紧机构、三级式新型盘根压盖和控制系统，控制系统分别与盘根压盖自动拧紧机构和三级式新型盘根压盖连接，所述盘根压盖自动拧紧机构用以根据设定的扭矩实行自动紧盘根，所述三级式新型盘根压盖用以避免油气井口直接与外界连接，所述控制系统用以远程控制盘根压盖自动拧紧机构和三级式新型盘根压盖作业以防止井口盘根泄露；

所述三级式新型盘根压盖设置有盘根盒、一级压盖、二级承压层、三级黄油润滑层和顶部压盖，盘根盒、一级压盖、二级承压层、三级黄油润滑层和顶部压盖依次连接，二级承压层上设置有压力采集传感器，压力采集传感器用以实时对二级承压层的压力进行采集；

所述盘根压盖自动拧紧机构包括伺服电机、减速机、驱动卡箍机构、滑动导杠和固定卡箍，伺服电机与减速机连接，减速机上连接有驱动卡箍结构，驱动卡箍结构下连接有滑动导杠，固定卡箍通过两个半圆卡箍合扣固定在盘根盒外表面连同滑动导杠为一体；

所述控制系统设置有控制器和报警系统，控制器与报警系统连接，控制器用以控制盘根压盖自动拧紧机构和三级式新型盘根压盖作业，报警系统用以根据控制器的指令进行预警报警；

所述三级式新型盘根压盖作业时，控制器控制压力采集传感器实时对二级承压层的压力进行采集，采集完成时，控制器将实际压力F与预设压力进行比较以确定压力突变值计算参数进而通过预设公式得到压力突变值Q，得到时，控制器将压力突变值Q与标准压力突变值Q0进行比较以确定油气是否发生泄露，若发生泄露，控制器控制报警系统进行预警报警和控制驱动卡箍机构对盘根压盖压紧旋转的扭矩进行检测，检测完成时，控制器将实际扭矩A与标准扭矩A0进行比较以确定盘根松紧度是否合适，将扭矩差值△A与扭矩标准差值进行比较以确定盘根松紧度不合适时的扭矩调节量，确定时，控制器启动伺服电机对盘根压盖进行旋转压紧。

2.根据权利要求1所述的用于防止井口盘根泄漏的多级检测自拧紧防护系统，其特征在于，所述三级式新型盘根压盖作业时，所述控制器控制压力采集传感器实时对二级承压层的压力进行采集，控制器将压力采集传感器采集得到的二级承压层的压力设置为实际压力F，设置完成时，控制器将实际压力F与预设压力进行比较以确定压力突变值计算参数；

其中，所述控制器还设置有预设压力和压力突变值计算参数，所述预设压力包括第一预设压力F1，第二预设压力F2和第三预设压力F3,其中，F1＜F2＜F3；所述压力突变值计算参数包括压力突变值第一计算参数σ1，压力突变值第二计算参数σ2，压力突变值第三计算参数σ3和压力突变值第四计算参数σ4，其中，σ1＜σ2＜σ3＜σ4；

若F＜F1，所述控制器判定压力突变值计算参数为σ1；

若F1≤F＜F2，所述控制器判定压力突变值计算参数为σ2；

若F2≤F＜F3，所述控制器判定压力突变值计算参数为σ3；

若F≥F3，所述控制器判定压力突变值计算参数为σ4。

3.根据权利要求2所述的用于防止井口盘根泄漏的多级检测自拧紧防护系统，其特征在于，所述控制器确定压力突变值计算参数为σi时，控制器计算压力突变值Q，计算完成时，控制器将压力突变值Q与标准压力突变值Q0进行比较以确定油气是否发生泄露，控制器确定油气发生泄漏时，控制器控制报警系统进行预警报警；

若Q≤Q0，所述控制器判定油气未发生泄露；

若Q＞Q0，所述控制器判定油气已发生泄露；

其中，标准压力突变值Q0通过控制器设置。

4.根据权利要求3所述的用于防止井口盘根泄漏的多级检测自拧紧防护系统，其特征在于，所述控制器确定压力突变值计算参数为σi时，设定i＝1，2,3,4，控制器计算压力突变值Q，

当i＝1时，设定Q＝F×σ1×(F/F1)；

当i＝2时，设定Q＝F×σ2×[(F2-F)/(F-F1)]；

当i＝3时，设定Q＝F×σ3×[(F3-F)/(F-F2)]；

当i＝4时，设定Q＝F×σ4×(F3/F)；

其中，F表示压力采集传感器采集得到的二级承压层的压力，Fj表示第j预设压力，设定j＝1，2,3。