一种井工厂模式下的分离器预制管汇装置的制作方法

1.本实用新型涉及油气开采设备的技术领域，尤其是涉及一种井工厂模式下的分离器预制管汇装置。


背景技术：

[0002]“井工厂”是目前国内外广泛应用于油气资源开发的一种批量化、集约化的开发理念或模式，可降低开发成本、提高经济效益。目前，“井工厂”理念多用于丛式井组钻井、完井、压裂等作业中。
[0003]
申请号为cn201810526492.6的中国专利公开了一种页岩气井工厂采气装置及工艺流程，包括若干个相同的集气管线组件、总分离组件，集气管线组件包括井下节流器、采气井口、放喷管线、井口紧急截断阀、采气管线、涡街节流式两相流量计，采气井口上悬挂设有井内油管，井下节流器安装于井内油管内，放喷管线、井口紧急截断阀分别设置于采气井口的两侧，井口紧急截断阀通过采气管件连接至涡街节流式两相流量计，每个集气管线组件通过管道连接至总分离组件，总分离组件包括集气管汇、两相卧式分离器、高级孔板流量计、电磁流量计，每个集气管线组件中的涡街节流式两相流量计分别通过管道连接至集气管汇，集气管汇与两相卧式分离器相连，两相卧式分离器的气出口与高级孔板流量计相连，两相卧式分离器的水出口与电磁流量计相连，高级孔板流量计通过管道连接至脱水站，电磁流量计连接至去污水管线。
[0004]
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：钻井作业中，当钻进中的液柱压力低于地层压力时，就会有发生井涌、井喷的危险，严重时甚至会发生井喷失控事故，既威胁作业人员和设备的安全，又破坏地下油气资源，而且还对环境造成严重的破坏。因此，对管汇内的压力进行检测，及时采取减压措施十分重要。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型目的在于提供一种井工厂模式下的分离器预制管汇装置，具有对管汇内的压力进行检测，及时采取减压措施的优点。
[0006]
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种井工厂模式下的分离器预制管汇装置，包括第一四通接头及第二四通接头，所述第一四通接头的第一接口连接有进料管，所述第一四通接头的第二接口连接有第一缓冲管，所述第一四通接头的第三接口有第二缓冲管，所述第一四通接头的第四接口连接有出料管，所述出料管的另一端连接有第二四通接头的第一接口，所述第一缓冲管的另一端与第二四通接头的第二接口连接，所述第二缓冲管的另一端与第二四通接头的第三接口连接，所述第二四通接头的第四接口用于与分离器的入口连接，所述进料管内设置有压力检测装置，所述第一缓冲管靠近第一四通接头的一端设置有第一阀门k1，所述第一缓冲管靠近第二四通接头的一端设置有第二阀门k2，所述第二缓冲管靠近第一四通接头的一端设置有第三阀门k3，所述第二缓冲管靠近第二四通接头的一端设置有第四阀门k4；
[0007]
还包括阀门控制器，所述压力检测装置的输出端与阀门控制器的连接，所述阀门控制器用于控制第一阀门k1、第二阀门k2、第三阀门k3及第四阀门k4的开闭。
[0008]
通过采用上述技术方案，压力检测装置检测进料管的压强，若检测的压强过高，开启第一阀门k1、第二阀门k2、第三阀门k3及第四阀门k4，将进料管的页岩气分流导向至第一缓冲管和第二缓冲管，减小页岩气流速，从而减少井涌、井喷的危险。
[0009]
本实用新型进一步设置为：所述压力检测装置为气压传感器，所述气压传感器的输出端与阀门控制器连接。
[0010]
本实用新型进一步设置为：所述第一阀门k1、第二阀门k2、第三阀门k3及第四阀门k4均为常闭型电磁阀。
[0011]
本实用新型进一步设置为：所述阀门控制器包括第一电压比较器u1、第二电压比较器u2、第一阀门开关及第二阀门开关，所述气压传感器的输出端与第一电压比较器u1的同相端和第二电压比较器u2的同相端连接，所述第一电压比较器u1的反相端输入有第一基准电压vref1，所述第一电压比较器u1的输出端与第一阀门开关连接，所述第二电压比较器u2的反相端输入有第二基准电压vref2，所述第二电压比较器u2的输出端与第二阀门开关连接；
[0012]
所述第一阀门开关用于控制第一阀门k1和第二阀门k2同步开启或关闭，所述第二阀门开关用于控制第三阀门k3和第四阀门k4同步开启或关闭。
[0013]
通过采用上述技术方案，当压力检测装置输出的电压大于第一基准电压vref1时，第一电压比较器u1输出高电平至第一阀门开关。当压力检测装置输出的电压大于第二基准电压vref2时，第二电压比较器u2输出高电平至第二阀门开关。
[0014]
本实用新型进一步设置为：所述第一阀门开关包括第一npn三极管q1及第一继电器k5，所述第一电压比较器u1的输出端与第一npn三极管q1的基极b连接，所述第一npn三极管q1的发射极e接地，所述第一继电器k5的线圈串联在外接电源与第一npn三极管q1的集电极c之间，所述第一继电器k5的常开触点串联在外接电源与第一阀门k1之间，所述第一继电器k5的常开触点还串联在外接电源与第二阀门k2之间。
[0015]
通过采用上述技术方案，当第一电压比较器u1输出高电平时，第一npn三极管q1导通，第一继电器k5通电，常开触点闭合，第一阀门k1和第二阀门k2同步通电，第一阀门k1和第二阀门k2同步开启。
[0016]
本实用新型进一步设置为：所述第二阀门开关包括第二npn三极管q2及第二继电器k6，所述第二电压比较器u2的输出端与第二npn三极管q2的基极b连接，所述第二npn三极管q2的发射极e接地，所述第二继电器k6的线圈串联在外接电源与第二npn三极管q2的集电极c之间，所述第二继电器k6的常开触点串联在外接电源与第三阀门k3之间，所述第二继电器k6的常开触点还串联在外接电源与第四阀门k4之间。
[0017]
通过采用上述技术方案，当第二电压比较器u2输出高电平时，第二npn三极管q2导通，第二继电器k6通电，常开触点闭合，第三阀门k3和第四阀门k4同步通电，第三阀门k3和第四阀门k4同步开启。
[0018]
本实用新型进一步设置为：所述第一缓冲管、第二缓冲管均通过法兰盘与第一四通接头和第二四通接头连接。
[0019]
本实用新型进一步设置为：所述第一基准电压vref1大于第二基准电压vref2。
[0020]
通过采用上述技术方案，当即将出现强度较小的井喷时，仅通过第一缓冲管进行缓冲。当即将出现强度较大的井喷时，通过第一缓冲管和第二缓冲管进行缓冲。
[0021]
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
[0022]
1.本实用新型具有对管汇内的压力进行检测，及时采取减压措施的优点；
[0023]
2.本实用新型在即将出现强度较小的井喷时，仅通过第一缓冲管进行缓冲，在即将出现强度较大的井喷时，通过第一缓冲管和第二缓冲管进行缓冲，具有适应不同场景使用的优点。
附图说明
[0024]
图1是本实用新型的结构示意图。
[0025]
图2是本实用新型用于展示第一电压比较器u1、第二电压比较器u2的电路示意图。
[0026]
图3是本实用新型用于展示第一阀门开关的电路示意图；
[0027]
图4是本实用新型用于展示第二阀门开关的电路示意图。
[0028]
图中，1、第一四通接头；11、进料管；12、出料管；2、第二四通接头；3、第一缓冲管；4、第二缓冲管；5、法兰。
具体实施方式
[0029]
下面结合本实用新型的附图1～4，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
实施例
[0031]
参照图1，一种井工厂模式下的分离器预制管汇装置，包括第一四通接头1及第二四通接头2，第一四通接头1的第一接口连接有进料管11，第一四通接头1的第二接口连接有第一缓冲管3，第一四通接头1的第三接口有第二缓冲管4，第一四通接头1的第四接口连接有出料管12。出料管12的另一端连接有第二四通接头2的第一接口，第一缓冲管3的另一端与第二四通接头2的第二接口连接，第二缓冲管4的另一端与第二四通接头2的第三接口连接，第二四通接头2的第四接口用于与分离器的入口连接。第一缓冲管3、第二缓冲管4均通过法兰盘与第一四通接头1和第二四通接头2连接。值得说明的是，本实施例中，第一缓冲管3和第二缓冲管4内均设置有螺旋导流片，以增加页岩气在第一缓冲管3和第二缓冲管4停留的时间，更加有效减少井喷。
[0032]
进料管11内设置有压力检测装置，压力检测装置为气压传感器，气压传感器的输出端与阀门控制器连接。值得说明的是，本实施例中，气压传感器为mpx4115传感器。
[0033]
第一缓冲管3靠近第一四通接头1的一端设置有第一阀门k1，第一缓冲管3靠近第二四通接头2的一端设置有第二阀门k2，第二缓冲管4靠近第一四通接头1的一端设置有第三阀门k3，第二缓冲管4靠近第二四通接头2的一端设置有第四阀门k4。第一阀门k1、第二阀门k2、第三阀门k3及第四阀门k4均为常闭型电磁阀。
[0034]
本装置还包括阀门控制器，气压传感器的输出端与阀门控制器的连接，阀门控制器用于控制第一阀门k1、第二阀门k2、第三阀门k3及第四阀门k4的开闭。
[0035]
参照图2，阀门控制器包括第一电压比较器u1、第二电压比较器u2、第一阀门开关及第二阀门开关，气压传感器的输出端与第一电压比较器u1的同相端和第二电压比较器u2的同相端连接，第一电压比较器u1的反相端输入有第一基准电压vref1，第一电压比较器u1的输出端与第一阀门开关连接。第二电压比较器u2的反相端输入有第二基准电压vref2，第二电压比较器u2的输出端与第二阀门开关连接。值得说明的是，本实施例中，第一基准电压vref1大于第二基准电压vref2。
[0036]
具体的，当压力检测装置输出的电压大于第一基准电压vref1时，第一电压比较器u1输出高电平至第一阀门开关。当压力检测装置输出的电压大于第二基准电压vref2时，第二电压比较器u2输出高电平至第二阀门开关。当即将出现强度较小的井喷时，仅通过第一缓冲管3进行缓冲。当即将出现强度较大的井喷时，通过第一缓冲管3和第二缓冲管4进行缓冲。
[0037]
参照图3，第一阀门开关包括第一npn三极管q1及第一继电器k5，第一电压比较器u1的输出端与第一npn三极管q1的基极b连接，第一npn三极管q1的发射极e接地，第一继电器k5的线圈串联在外接电源与第一npn三极管q1的集电极c之间，第一继电器k5的常开触点串联在外接电源与第一阀门k1之间，第一继电器k5的常开触点还串联在外接电源与第二阀门k2之间。
[0038]
具体的，当第一电压比较器u1输出高电平时，第一npn三极管q1导通，第一继电器k5通电，常开触点闭合，第一阀门k1和第二阀门k2同步通电，第一阀门k1和第二阀门k2同步开启。
[0039]
参照图4，第二阀门开关包括第二npn三极管q2及第二继电器k6，第二电压比较器u2的输出端与第二npn三极管q2的基极b连接，第二npn三极管q2的发射极e接地，第二继电器k6的线圈串联在外接电源与第二npn三极管q2的集电极c之间，第二继电器k6的常开触点串联在外接电源与第三阀门k3之间，第二继电器k6的常开触点还串联在外接电源与第四阀门k4之间。
[0040]
具体的，当第二电压比较器u2输出高电平时，第二npn三极管q2导通，第二继电器k6通电，常开触点闭合，第三阀门k3和第四阀门k4同步通电，第三阀门k3和第四阀门k4同步开启。
[0041]
本实施例的具体方式为：压力检测装置检测进料管11的压强。若检测的压强过高，当压力检测装置输出的电压大于第一基准电压vref1时，第一电压比较器u1输出高电平至第一阀门开关，当第一电压比较器u1输出高电平时，第一npn三极管q1导通，第一继电器k5通电，常开触点闭合，第一阀门k1和第二阀门k2同步通电，第一阀门k1和第二阀门k2同步开启，将进料管11的页岩气分流导向至第一缓冲管3，减小页岩气流速，从而减少井涌、井喷的危险。当压力检测装置输出的电压大于第二基准电压vref2时，第二电压比较器u2输出高电平至第二阀门开关，当第二电压比较器u2输出高电平时，第二npn三极管q2导通，第二继电器k6通电，常开触点闭合，第三阀门k3和第四阀门k4同步通电，第三阀门k3和第四阀门k4同步开启，且此时，压力检测装置输出的电压大于第一基准电压vref1，第一电压比较器u1输出高电平至第一阀门开关，当第一电压比较器u1输出高电平时，第一npn三极管q1导通，第一继电器k5通电，常开触点闭合，第一阀门k1和第二阀门k2同步通电，第一阀门k1和第二阀门k2同步开启，通过第一缓冲管3和第二缓冲管4进行导流，减少井喷。
[0042]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。