井口安全控制系统的自动补压装置的制作方法

本实用新型属于井口安全控制系统领域，具体涉及一种井口安全控制系统的自动补压装置。

背景技术：

华北油田储气库地处河北省冀中平原东部，位于京、津、保三角地带中心，属环京津、环渤海城市群。华北储气库所属霸州地区属温带大陆性气候，年平均气温11.5℃，一月最冷，月平均气温为零下4.7℃，七月最热，月平均气温为26.2℃，昼夜温差相对较大；相对湿度60-80%。

华北储气库主要为京、津、冀地区提供冬季天然气供应，其重要性不言而喻。而井口安全控制系统（以下简称“井安系统“）则是对井口的安全生产提供最后一道安全防护的必要设备。井口地面紧急截断系统位于井口附近，该系统是通过对生产井重要安全参数的模拟监控来提供安全顺序开关井的设备，对每口井的井下安全阀、地面安全阀甚至自动主阀和自动翼阀进行控制。井安系统是保证气井正常安全运行的重要设备，只有井安系统状态良好，才能保证在紧急状态下气井快速关断，完全关断。

在实际生产过程中，受温度变化、系统渗漏等非人为因素影响井场造成井安系统由于系统压力降低被系统错误判断为异常情况发生，导致井安系统自动对安全阀实施关断，造成意外关井。该情况直接影响气井的正常生产及有效供气。通常情况下，为杜绝该情况的发生，井场工作人员按照规定，每天就对井安系统进行巡检并及时对系统补压，这无疑增加了井场人员的工作量。如未及时补压，则会导致系统自动关断，严重影响气井的正常生产，给储气库带来不必要的损失。

在冬季供气期间问题尤为突出，如前面所说冬季昼夜温差较大，井安系统的液压部分金属管路会引起渗漏，其意外关井的次数较夏季会有所增加，现场的巡检工作人员经常需要在严冬深夜对其进行补压。

如以上背景所描述的情况，由于非人为因素、非井场异常情况发生引起的井安系统泄压，会导致注采气井异常关井，不但增加了现场巡检工作人员的工作量，最主要的是会影响注气量和产气量，无法完成计划的供气任务，对天然气的调峰的作用起到影响。在冬季天然气需求量不断增大的今天，避免意外关井显得格外重要。

基于此，为了解决以上问题，申请人考虑设计一种能够减少巡检工作人员的工作量，避免意外关井的井口安全控制系统的自动补压装置。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够减少巡检工作人员的工作量，避免意外关井的井口安全控制系统的自动补压装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

井口安全控制系统的自动补压装置，包括油箱、油泵和主干管道，所述主干管道的输入端通过所述油泵与所述油箱的内底部连通；其特征在于：

还包括SSV补压支管、SCSSV补压支管和在所述主干管道上依次安装的干管用压力表、压力开关和干管用溢流阀；所述主干管道的输出端通过三通与SSV补压支管的输入端和SCSSV补压支管的输入端分别相连，其中，所述SSV补压支管上依次安装有第一调压阀、第一压力表和第一溢流阀，所述SSV补压支管的输出端用于与井口安全控制系统上的SSV的液压回路密封连通；所述SCSSV补压支管上依次安装有第二调压阀、第二压力表和第二溢流阀，所述SCSSV补压支管的输出端用于与与井口安全控制系统上的SCSSV的液压回路密封连通。

本领域技术人员公知，每口井（也即每个井口安全控制系统）均具有SSV（地面安全阀）和SCSSV（地面控制的井下安全阀）2个安全阀，在此不作赘述。

本实用新型的井口安全控制系统的自动补压装置具有的优点是：

1、为了能够及时的补偿因为环境因素、设备自身渗漏等原因造成的井口安全控制系统失压，从而导致意外关井的事故发生。经过对现场使用环境及现有井口安全控制系统的原理进行分析后，在不变动和取消原有系统功能的前提下，在井口安全控制系统附近增设本实用新型的井口安全控制系统的自动补压装置后，当补偿系统检测到井口安全控制系统的逻辑压力低于设定值时，自动补压装置立刻启动通过电动液压泵为井口安全控制系统补充压力到设定值，保证井口安全控制系统中SSV（地面安全阀）和SCSSV（地面控制的井下安全阀）的（液压）控制压力不低于关井压力设定，从而避免意外关井。

2、实现自动补压，不需要人工补压，大幅减少劳动强度。

3、安装本实用新型的井口安全控制系统的自动补压装置后，井口安全控制系统所有原有功能不变，故改造起来安全可靠，改造成本低。

4、本装置可根据不同井场井口数量配置相应的接口数量，例如，同时为1-3口井同时提供压力补偿。

附图说明

图1为本实用新型井口安全控制系统的自动补压装置的原理图。

图2为本实用新型井口安全控制系统的自动补压装置的结构示意图（前视方向）。

图3为本实用新型井口安全控制系统的自动补压装置的内部结构示意图（后视方向）。

图中标记为：

1油箱；

2油泵；

3主干管道：31干管用压力表，32压力开关，33干管用溢流阀，34单向阀，35蓄能器；36过滤器；

4 SSV补压支管：41第一调压阀，42第一压力表，43第一溢流阀；

5 SCSSV补压支管：51第二调压阀，52第二压力表，53第二溢流阀；

6箱体；

7针阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

第一种实施例，参见图1至图3所示：

井口安全控制系统的自动补压装置，包括油箱1、油泵2和主干管道3，所述主干管道3的输入端通过所述油泵2与所述油箱1的内底部连通；

还包括SSV补压支管4、SCSSV补压支管54和在所述主干管道3上依次安装的干管用压力表31、压力开关32和干管用溢流阀33；所述主干管道3的输出端通过三通与SSV补压支管4的输入端和SCSSV补压支管54的输入端分别相连，其中，所述SSV补压支管4上依次安装有第一调压阀41、第一压力表42和第一溢流阀43，所述SSV补压支管4的输出端用于与井口安全控制系统上的SSV的液压回路密封连通；所述SCSSV补压支管54上依次安装有第二调压阀51、第二压力表52和第二溢流阀53，所述SCSSV补压支管54的输出端用于与与井口安全控制系统上的SCSSV的液压回路密封连通。

本领域技术人员公知，每口井（也即每个井口安全控制系统）均具有SSV（地面安全阀）和SCSSV（地面控制的井下安全阀）2个安全阀，在此不作赘述。

实施时，优选在油箱1与油泵2之间的主干管道3上还安装有过滤器36。过滤器36能够将油箱1中液压油中的杂质过滤掉，避免杂质对油泵2以及各个阀的磨损或堵塞。

其中，井口安全控制系统的自动补压装置还包括箱体6，所述箱体6内具有安装内腔，所述油箱1、油泵2、主干管道3、干管用压力表31、压力开关32、干管用溢流阀33、SSV补压支管4和SCSSV补压支管54均固定安装在所述安装内腔中。

采用箱体6即可将各个零件均安装在箱体6内，这样可使得本产品的生产和运输更为方便的同时，更能够在现场快速安装与使用。

其中，所述油箱1整体呈矩形体箱状结构，所述干管用压力表31、第一压力表42和第二压力表52沿横向依次固定安装在所述油箱1的前侧面板的上方位置且各自的显示面向外露出；

所述第一调压阀41固定安装于邻近所述第一压力表42正下方位置的所述油箱1的前侧面板上；所述第二调压阀51固定安装于邻近所述第二压力表52正下方位置的所述油箱1的前侧面板上。

采用上述方案后，方便用户在使用时观察各个压力表；还便于通过相应的调压阀来准确调节至设定值，使得补压功能够快速准确的响应启动。

其中，所述油箱1为竖向固定安装在所述箱体6内竖向侧壁的长条形罐体状结构。

上述油箱1结构能够充分的利用箱体6内的竖向空间，提升箱内空间利用率的同时，固定在箱体6内部的油箱1也不会遮挡其余部分，进而便于在其余位置安装其它零件与进行维检。

其中，所述油泵2为固定安装在所述箱体6内底壁。

油泵2重量大，将油泵2安装在箱体6内壁后，即可利用油泵2的重力还得箱体6在现场布置得更为平稳。

其中，所述压力开关32固定安装在所述箱体6的侧壁上，且所述压力开关32上的调压位置处露在所述箱体6的外部。

在上述位置设置压力开关32后，便于对压力开关32进行调压。

其中，所述压力开关32为安装在所述主干管道3上的两个。

采用上述两个压力开关32的方案，能够在任一压力开关32失效时，使得另一压力开关32还能够及时启动，提升补压功能的可靠性。

第二种实施例，参见图1所示，图2和图3中未示出：

本实施例与第一种实施例不同之处在于：井口安全控制系统的自动补压装置还包括安装在所述主干管道3上的单向阀34，所述单向阀34由所述主干管道3的输入端至输出端单向导通。

上述单向阀34的设置，能够避免补压过程液压油的逆流，避免井口安全控制系统上安全阀的液压回路出现压力降低的情形。

其中，井口安全控制系统的自动补压装置还包括安装在所述主干管道3上的蓄能器35，所述蓄能器35的进出口端与所述主干管道3密封连通。

蓄能器35是一种能量储蓄装置，它在适当的时机将系统中的能量转变为压缩能或位能储存起来，当系统需要时，又将压缩能转变为液压能释放出来，重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量，以保证整个系统压力正常。可见，蓄能器35能够进一步提升本产品自动补压功能的可靠性。

其中，所述SSV补压支管4的输出端和SCSSV补压支管54的输出端分别与至少三个控制支管连通，且每个控制支管上安装有针阀7。

这样一来，使得本自动补压装置可根据不同井场井口数量配置相应的接口数量，例如，同时为1-3口井同时提供压力补偿。进而减低使用成本，提升使用效益。

实施时，各个控制支管的输出端接口固定于箱体6的侧面板上。

针阀7具有结构可靠，调节精度高，承压大的有优点，当各个控制支管采用针阀7后可更好确保该支路开闭的可靠性。

上述第一种实施例和第二中实施例的井口安全控制系统的自动补压装置的使用过程为：

通过自动补压装置设定两个逻辑压力的检测值：分别为P1、P2：其中P1检测SSV压，P2检测SCSSV压力。

压力值设定依据：

P1压力值为SSV压力，当自动补压装置检测到逻辑压力低于P1时，自动对SSV进行补压；

P2压力值为SCSSV压力，当自动补压装置检测检测到逻辑压力低于P2时，自动对SCSSV进行补压；

自动补压装置可以通过调节第一调压阀41和第二调压阀51，来调整SSV预设压力和SCSSV预设压力，以满足不同井场的具体工况。

上述第一种实施例和第二中实施例的井口安全控制系统的自动补压装置均具有的优点是：

可使得加装自动补压装置后的井口安全控制系统可以大大降低意外关井的情况发生，保证了在正常情况下安全采气工作的顺利进行，让更多的天然气是送到京津冀地区。同时有效的降低了巡井工作人员的劳动强度，尤其是在SSV、SCSSV全部关闭的情况下开井的劳动强度，提高了工作效率。

以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。