井口防喷器远程自动开关装置的制作方法

1.本实用新型涉及油田作业设备技术领域，具体涉及一种井口防喷器远程自动开关装置。


背景技术：

2.防喷器是油田用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口,防止井喷事故发生的安全密封井口装置。其中，手动闸板防喷器广泛应用于油田小修作业现场，对于预防井喷事故的发生具有重要作用。作业过程中现场作业人员需要熟练掌握关井程序，在发生井喷时，需要在最短的时间内人工完成有效关井是防止井喷事故发生的关键。目前，手动闸板防喷器的操作大都是通过人工旋转左右丝杠，推动与丝杠配合的闸板轴，带动左右闸板分别向井口中心方向运动，锁紧闸板，实现封井；当人工反方向旋转左右丝杠时，拉动与丝杠配合的闸板轴，带动左右闸板分别向离开井口中心方向运动，实现开井。
3.上述手动关井方式至少存在以下问题：人工手动关井速度慢，费时费力，劳动强度高，一旦发生溢流井喷情况，井口操作难度大，关井可靠性低。
4.随着井口自动化程度的提高，以及现场人工的减少，对本领域技术人员来说迫切需要研发一种能够实现远程快速自动关井的装置，来替代人工手动关井。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种井口防喷器远程自动开关装置，能够远程快速自动封井或开井，替代人工操作，封井及开井可靠性高。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：井口防喷器远程自动开关装置，所述防喷器为闸板防喷器，所述闸板防喷器具有成对设置的闸板总成，所述闸板总成包括闸板、与所述闸板连接的闸板轴、与所述闸板轴螺纹连接的丝杠，所述井口防喷器远程自动开关装置包括：
7.液压马达和由所述液压马达驱动的减速机，所述减速机的输出端与所述丝杠传动连接，用于打开或者关闭所述闸板；
8.电磁换向阀，所述电磁换向阀通过液压管路与所述液压马达连接，用于控制所述液压马达正转或者反转；
9.换向开关，所述换向开关与所述电磁换向阀电连接，用于控制所述电磁换向阀的阀芯运动方向，所述换向开关位于操作室内。
10.以下是对本实用新型井口防喷器远程自动开关装置的多项进一步改进：
11.其中，所述液压马达处设置有编码器。
12.其中，所述闸板防喷器为单闸板防喷器，两个所述液压马达并联于一个所述电磁换向阀。
13.其中，所述闸板防喷器还可以是双闸板防喷器，或者三闸板防喷器，对应于同一对所述闸板总成的两个所述液压马达并联于同一个所述电磁换向阀。
14.其中，所述电磁换向阀采用三位四通电磁换向阀。
15.其中，所述井口防喷器远程自动开关装置还包括一个电磁先导阀，所述电磁先导阀串接于修井机的供油油路中，所述电磁换向阀的压力油口与所述电磁先导阀的工作油口连接，所述电磁先导阀与所述换向开关电连接。
16.其中，进一步地，所述电磁先导阀串接于所述修井机的向液压动力钳供油的所述供油油路中。
17.其中，所述电磁先导阀采用三位四通电磁阀。
18.其中，所述减速机采用齿轮减速机，或者蜗轮蜗杆减速机，所述减速机的输出齿轮或者输出蜗轮安装于所述丝杠。
19.其中，所述丝杠的端部设置有便于手动关井的操纵结构，所述操纵结构的横截面呈多边形。
20.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果如下：
21.由于本实用新型的井口防喷器远程自动开关装置包括驱动闸板总成的液压马达及减速机、与液压马达连接控制液压马达正反转的电磁换向阀、与电磁换向阀电连接用于控制电磁换向阀换向并且位于操作室内的换向开关；需要关闭防喷器时，在操作室内远程操纵换向开关，控制电磁换向阀的阀芯运动方向，从而控制液压马达的转动方向(例如正转)，液压马达通过减速机带动丝杆转动，从而带动闸板向井口中心方向运动，继而关闭防喷器，实现快速自动封井；需要打开防喷器时，在操作室内远程操纵换向开关至另一个方向，控制电磁换向阀的阀芯反方向运动，从而控制液压马达的反方向转动，液压马达通过减速机带动丝杆转动，从而带动闸板向离开井口中心方向运动，继而打开防喷器，实现快速自动开井。替代人工操作，降低了劳动强度，封井及开井更快更可靠。
22.由于在液压马达上设置有编码器，通过编码器可以获知液压马达的旋转位移，从而帮助识别防喷器关闭或者打开是否到位，防喷器的状态控制更精准，进一步提高封井和开井的可靠性。
附图说明
23.图1是本实用新型实施例的井口防喷器远程自动开关装置结构示意图；
24.图2是图1中的井口防喷器俯视示意图；
25.图3是图1中的井口防喷器侧视示意图；
26.图4是图1中的电磁阀单元示意图；
27.图5是图4的俯视示意图；
28.图6是本实用新型实施例的井口防喷器远程自动开关装置液压原理示意图；
29.图7是本实用新型实施例的井口防喷器远程自动开关装置电气原理示意图；
30.图中：1、手动闸板防喷器；11、丝杠；12、操作工具；21、液压马达；21a、液压马达一；21b、液压马达二；22、减速机；23、编码器；3、电磁换向阀； 3a、电磁换向阀一；3b、电磁换向阀二；3c、电磁先导阀；31、支架；32、护罩；sb、换向开关；sb1、换向开关一；sb2、换向开关二。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的非限制性说明。
32.公知的手动闸板防喷器，具有成对设置的闸板总成，闸板总成包括闸板、与闸板连接的闸板轴、与闸板轴螺纹连接的丝杠。本实用新型实施例的井口防喷器远程自动开关装置，是在现有的设置于井口处的手动闸板防喷器基础上，为其增加了远程自动开关装置。
33.如图1所示，本实用新型实施例的井口防喷器远程自动开关装置包括：液压马达21及由液压马达21驱动的减速机22，减速机22的输出端与手动闸板防喷器1的丝杠11传动连接，用于打开或者关闭闸板；电磁换向阀3，电磁换向阀3的工作油口通过液压管路与液压马达21连接，用于控制液压马达21正转或者反转；位于远程司钻控制台操作室内的换向开关sb，换向开关sb与电磁换向阀3电性连接，用于控制电磁换向阀3的阀芯运动方向。
34.如图1所示，在液压马达21处还设置有编码器23，通过编码器23可以获知液压马达21的旋转位移，从而帮助识别防喷器关闭或者打开是否到位，防喷器的状态控制更精准，能进一步提高封井和开井的可靠性。
35.如图2至图7共同所示，示意的手动闸板防喷器1为双闸板防喷器，双闸板防喷器中，对应于上部闸板总成设置有两个液压马达一21a，两个液压马达一21a并联于同一个电磁换向阀(即电磁换向阀一3a)，电磁换向阀一3a受控于换向开关一sb1；对应于下部闸板总成设置有两个液压马达二21b，两个液压马达二21b并联于另一个电磁换向阀(即电磁换向阀二3b)，电磁换向阀二3b 受控于换向开关二sb2。对应于同一对闸板总成的两个液压马达受控于同一个电磁换向阀，能保证两个闸板运动的同步性，关井和开井更可靠。
36.如图5、图6和图7共同所示，其中，井口防喷器远程自动开关装置还包括一个电磁先导阀3c，电磁先导阀3c串接于修井机原有的供油油路中(例如，修井机的向液压动力钳供油的供油油路中，电磁先导阀3c的p口与t口连通，均为高压油口，不影响液压动力钳的正常使用)，电磁换向阀的压力油口与电磁先导阀3c的工作油口连接(例如，电磁换向阀一3a的压力油口p与电磁先导阀3c的工作油口a连接，电磁换向阀二3b的压力油口p与电磁先导阀3c的工作油口b连接)，电磁先导阀3c与换向开关电连接，分别受控于换向开关一sb1、换向开关二sb2。
37.其中，上述电磁换向阀3(电磁换向阀一3a、电磁换向阀二3b)、电磁先导阀3c均优选采用三位四通电磁阀。如图4和图5所示，电磁换向阀一3a、电磁换向阀二3b、电磁先导阀3c组成电磁阀单元，电磁阀单元设置于支架31 上并位于护罩32内，可整体设置在修井机上。
38.其中，减速机22可采用公知的齿轮减速机，或者蜗轮蜗杆减速机，减速机的输出齿轮或者输出蜗轮安装于丝杠11。在丝杠11的端部设置有便于手动关井的操纵结构，操纵结构的横截面优化设计呈多边形，便于与操作工具12配合，实现丝杠的旋进/旋出，仍保留原有人工操作方式，以备修井机不到位的情况下，仍能实现人工关井。
39.以上是以双闸板防喷器为例，对本实用新型实施例的井口防喷器远程自动开关装置做了详细说明。显然，其中的井口防喷器不局限于双闸板防喷器，还可以是单闸板防喷器或者三闸板防喷器。采用单闸板防喷器的情况下，参照双闸板防喷器并在双闸板防喷器基础上减少电磁换向阀、液压马达数量。采用三闸板防喷器的情况下，参照双闸板防喷器并在双闸板防喷器基础上增加电磁换向阀、液压马达数量。在此不再详细图示及赘述。
40.利用本实用新型的井口防喷器远程自动开关装置，需要关闭防喷器时，操作人员在远程司钻控制台操作室内远程操纵换向开关，控制电磁换向阀的阀芯运动方向，从而控
制液压马达的转动方向(例如正转)，液压马达通过减速机带动丝杆转动，从而带动闸板向井口中心方向运动，继而关闭防喷器，实现快速自动封井；需要打开防喷器时，操纵换向开关至另一个方向，控制电磁换向阀的阀芯反方向运动，从而控制液压马达反方向转动，液压马达通过减速机及丝杆驱动闸板向离开井口中心方向运动，继而打开防喷器，实现快速自动开井。并且，通过编码器可以帮助识别防喷器关闭或者打开是否到位，防喷器的状态控制更精准，提高了封井和开井的可靠性。
41.综上所述，本实用新型的井口防喷器远程自动开关装置，能够远程自动封井/开井，替代人工操作，降低了劳动强度，封井及开井更快更可靠。
42.以上所述为本实用新型较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分皆为本领域的已知技术，本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换皆在本实用新型保护范围内。