防喷器闸板阀控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种修井作业防喷器，尤其是涉及一种防喷器闸板阀控制装置，属于油气开发修井作业技术领域。

背景技术：

石油天然气行业修井作业过程中，当井筒中的压力低于地层压力时，就会存在发生井涌、井喷的危险，严重时甚至会发生井喷失控事故，不仅给作业人员及设备带来非常大的安全风险，而且对地下的油气资源造成破坏，对环境造成严重污染，因此，井控对修井作业至关重要。常规的修井作业，通过压井液进行压井，不可避免对地层及油气资源具有一定的破坏作用。

带压作业修井技术是井下作业的一项新技术，它通过防喷器组控制油套环空压力，通过堵塞器控制油管内部压力，然后通过对管柱施加外力克服井内上顶力，从而完成带压起下管柱。由于在修井过程采取不压井作业，最大限度地减小了对油气层的伤害，有效提高油水井寿命和产能，对于油田中后期增产稳产具有重要意义。

带压作业修井是通过带压作业设备来实现的，其中防喷器组是带压作业装备中的重要组成部分，防喷器的控制和快速关断对于带压修井作业安全生产至关重要。

目前，带压作业装置防喷器组采用手动液控方式操控，手动液控方式需要就近观察，操作控制集中在带压操作平台上，当发生严重井喷事故，人员紧急避险撤离井口，就无法对井控设备再实施操作，因此无法完全解决井控安全问题。

技术实现要素：

为了克服现有带压作业装置的防喷器组操控集中在带压操作平台上，存在当发生严重井喷事故，人员紧急避险撤离井口后将无法对井控设备再实施操作，导致无法完全解决井控安全问题的不足，本实用新型提供一种防喷器闸板阀控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防喷器闸板阀控制装置，包括防喷器组、执行液缸、液压动力站，液压动力站为执行液缸提供动力，执行液缸控制防喷器组闸板阀的打开或关闭。

所述液压动力站与执行液缸通过多路控制阀连通，电控液压多路控制阀控制执行液缸的伸出或缩回；所述多路控制阀设置有电磁阀。

所述控制装置还包括控制模块，所述控制模块与无线接收模块、指令开关、电磁阀连接；控制模块通过无线接收模块接收并执行无线遥控器发出的指令，或接收并执行指令开关发出的指令，控制模块通过控制电磁阀的通电或断电来控制执行液缸。

所述无线遥控器、指令开关互锁，控制模块优先执行无线遥控器发出指令。

所述防喷器组由下至上依次设置有三闸板防喷器、单闸板防喷器、环形防喷器；防喷器的闸板与执行液缸连接，执行液缸的活塞杆与锁紧轴连接，旋转锁紧轴控制闸板阀的关闭与开启。

所述控制模块与通讯模块连接，无线数据通讯模块实时采集控制模块的数据信息，与所述通讯模块连接的视频监控器拍摄现场设备的工作状态，通讯模块通过移动网络实时将控制模块载有的防喷器组的数据信息、带压作业设备工作实况传输至远程终端。

进一步，所述控制模块由电源模块供电。

进一步，所述无线遥控器的遥控距离≤200m。

所述远程终端包括计算机、手机，管理人员通过远程终端掌握和管控设备的运行状况和参数。

当电磁阀通电时，电控液压多路阀切换液路，执行液缸伸出，防喷器组闸板阀关闭；当电磁阀断电，执行液缸缩回，防喷器组闸板阀打开。

进一步，所述液压多路控制阀设置有操控手柄，手动控制切换液压多路控制阀液路。

本实用新型的有益效果是，设计合理，能够实现带压作业装置防喷器组的近距离控制和遥控等控制方式；同时利用互联网技术，实现带压修井作业装置远程无线监控，从根本上提高带压修井作业的安全性、可靠性和操作便捷性。

附图说明

图1是本实用新型防喷器闸板阀控制装置的控制系统原理图。

图2是本实用新型防喷器闸板阀控制装置的液压系统原理图。

图3是本实用新型中的三闸板防喷器结构示意图。

图中：1.无线遥控器，2.无线接收模块，3.控制模块，4.指令开关，5.通讯模块，6.移动网络，7.远程终端，8.电源模块，9.视频监控器，10.电磁阀，11.执行液缸，12.液压动力站，13.多路控制阀，14.手柄，21.壳体，22.活塞杆，24.活塞，25.端盖，26.锁紧轴，27.全封闸板，28.半封闸板，29.卡瓦闸板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本实用新型不限于所列出的具体实施方式，只要符合本实用新型的精神，都应该包括于本实用新型的保护范围内。

参见附图2。本实用新型一种防喷器闸板阀控制装置的液压系统包括防喷器组、执行液缸11、液压动力站12，液压动力站12为执行液缸11提供动力，执行液缸11控制防喷器组闸板阀的打开或关闭。

所述液压动力站12与执行液缸11通过多路控制阀13连通液路，电控液压多路控制阀13控制执行液缸11的伸出或缩回；所述多路控制阀13设置有电磁阀10。

参见附图1。所述控制装置还包括控制模块3(中央控制器cpu)，控制模块3实时采集输入控制指令信号，通过控制程序进行数据处理和数据计算，输出控制决策信号，实现对执行部件有效控制。所述控制模块3与无线接收模块2、指令开关4、电磁阀10连接。控制模块3通过无线接收模块2接收并执行无线遥控器1发出的指令，或接收并执行指令开关4发出的指令，控制模块3通过控制电磁阀10的通电或断电来控制执行液缸11。

进一步，所述无线遥控器1、指令开关4具有互锁功能，即：无线遥控器1和指令开关4的控制信号不能同时起作用，避免发生误动作。通过操作无线遥控器1上的切换开关，使指令开关4失效，实现互锁功能。优选的，控制模块3优先执行无线遥控器1发出指令。

进一步，所述控制模块3与通讯模块5连接，无线数据通讯模块5实时采集控制模块3的数据信息，与所述通讯模块5连接的视频监控器9拍摄现场装备的工作状态，通讯模块5通过移动网络6实时将控制模块3载有的防喷器组的数据信息、带压作业设备工作实况传输至远程终端7。

进一步，所述控制模块3由电源模块8供电，电源模块8具有充电功能和电池过放、过充保护功能。

再进一步，所述无线遥控器1的遥控距离≤200m。

进一步，所述远程终端7包括计算机、手机等等，管理人员可以通过远程终端7掌握和管控设备的运行状况和参数，方便管理平台对设备和现场作业人员进行全方位管理，进一步确保施工作业安全。

所述防喷器组闸板阀的打开和关闭通过执行液缸11的伸出和缩回控制，执行液缸11的伸出和缩回由电控液压多路阀13控制，当电磁阀10通电时，电控液压多路阀13切换液路，执行液缸11伸出，防喷器组闸板阀关闭；当电磁阀10断电，执行液缸11缩回，防喷器组闸板阀打开。

进一步，所述液压多路控制阀13设置有操控手柄14，用于手动控制切换液压多路控制阀13液路，操控执行液缸11。

所述防喷器组由下至上依次设置有三闸板防喷器、单闸板防喷器、环形防喷器。所述三闸板防喷器(如图3所示)包括由下至上设置的卡瓦闸板29、半封闸板28、全封闸板27，全封闸板27用于起完油管钻具后将井口封住；半封闸板28用于在带压作业工作过程中，实现油管与套管之间环空的密封；卡瓦闸板用于在修井作业过程中需要维护设备时，临时封卡住油管。所述卡瓦闸板29、半封闸板28、全封闸板27安装在壳体21内，通过执行液缸11实现打开和关闭。当液压油进入执行液缸11，推动活塞24运动，活塞24与活塞杆22联动，推动闸板阀关闭，实现密封。当执行液缸11中的液压油排出后，以上联动机构向相反方向运动，实现闸板阀打开动作。在执行液缸11的外侧安装有端盖25，端盖25内安装有与活塞杆22固定连接的锁紧轴26，锁紧轴26的端部安装有手轮，通过旋转手轮控制闸板阀，当液压系统失效时，仍然能够通过手轮实现闸板阀关闭并锁紧。

本实用新型防喷器闸板阀控制装置包括电控和手控两种控制方式，电控包括远距离通过无线遥控器遥控和近距离操控指令开关，电控信号传输到控制模块3，控制模块3通过控制程序进行指令运算，将控制信号输出给安装在电控液压多路阀13上的电磁阀10，电控液压多路阀13根据电磁阀的通电或断电，切换油路，实现对执行液缸11的控制。当现场正常施工作业时，电磁阀10断电，执行液缸11缩回状态，防喷器组闸板阀打开。当施工作业现场发生紧急情况时，操作人员可以撤离作业现场至安全区域，通过无线遥控器1，发射关闭防喷器组的指令信号，无线接收模块2接收到无线遥控器1的指令信号后，传输给控制模块3，控制模块3通过程序运算，输出控制信号至电磁阀10，电磁阀10通电，控制电控液压多路阀13切换液路，从而控制执行液缸11，执行液缸11伸出，防喷器组闸板阀关闭，实现防喷器组闸板阀的关闭。本实用新型还可以通过手动旋转锁紧轴控制闸板阀，特别是在液压系统失效时，能够手动完成闸板阀的关闭。

带压作业修井机防喷器组通过电控手柄或遥控器对设备进行灵活可靠的控制，操作方便、快捷、省力。采用遥控器的控制方式，井口发生井喷、井涌危险时，及时撤离现场，距离设备安全距离后第一时间用遥控器关闭井口，最大限度确保操作人员和修井设备的安全；同时，通过互联网无线数据通讯系统，修井作业管理平台可实时对现场作业设备进行监控和指导，通过监控设备工作状态、分析设备运行参数，方便管理平台对设备和人员进行全方位管理，进一步确保作业安全。

本实用新型采用无线遥控技术、远程电液控制技术、自动化技术、互联网通讯技术相结合控制防喷器组，实现对防喷器组就近操作和远程遥控。操作人员可以在带压作业工作平台上通过指令开关或控制手柄就近对防喷器闸板阀的开启或关闭进行控制；也可以采用遥控装置在距离井口200米的范围内第一时间关断防喷器，提高操作安全性，避免产生重大损失；同时防喷器组的工作状态和视频监控录像可以实时传输到用户终端，便于对井控防喷器数据进行采集、分析，为设备使用、维护提供支撑。

应该注意的是上述实施例是示例而非限制本实用新型，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。