外挂式防喷器液控箱的制作方法

专利名称：外挂式防喷器液控箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田井控装置，尤其是外挂式防喷器液控箱。
背景技术：
目前，油田井口作业所使用的井控装置，大多为用液压来控制的液压防喷器，这种 井控装置由井口防喷器和地面防喷器控制装置通过高压管线相互连接构成；地面防喷器控 制装置是控制井口防喷器的重要设备，亦称远程控制台，其通过高压油管连接防喷器，通过 其高压油管内的高压油施控防喷器；远程控制台由底座、油箱、泵组、蓄能器组、管汇、各种 阀件、仪表及电控箱组成，它的主要功能为，由泵组产生高压控制液，并储存在蓄能器组中， 当需要开、关防喷器时，来自蓄能器组的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各 个控制对象(防喷器)中；其泵组配有两套独立的动力源，即电动油泵和手动油泵，蓄能器 组有足够的高压液体蓄备，满足关闭全部防喷器组和打开液动阀的要求的控制要求，电动 油泵带有自动启动、停止的控制装置，每个防喷器的开、关动作均由相应的三位四通转阀控 制；远程控制台的控制管汇上有备用压力源接口，可以在需要时引入压力源；液压管线有 硬管线和软管线两种，一般用软管线，软管线的两端为自封式的快速接头，实现远程控制台 与防喷器的连接；远程控制台上安装报警装置，对蓄能器压力、气源压力，油箱液位和电动 油泵的运转进行监视，当上述参数超出设定的报警极限时，可以在远程控制台上给出声、光 报警信号，指示操作人员采取措施，它能在蓄能器压力低时报警，油箱液位低时报警及电动 油泵运转不正常时报警；在远程控制台上固定电控箱，电控箱的电线路上安装连接远程控 制台的电动机，电动机连接油泵，当电动机转动时，带动油泵转动，通过入油管，将油箱内的 油吸入，并加压通过出油管输送到蓄能器组内，入油管一端连接固定在油箱上，另一端连接 固定在油泵进油口，出油管一端固定连接在油泵的出油口，另一端连接单向阀进口，单向阀 出口连接油管一端，其接油管另一端连接蓄能器组，这样当油泵转动时，压力油经单向阀向 蓄能器组供油；电控箱上安装连接压力控制器，当系统压力达到一定设定值时，压力控制器 自动切断电源，使电动油泵停止供油，当系统压力降压一定值时，电动油泵会自动重新启动 工作，这样使蓄能器组的压力始终保持在一定的范围内，随时可供操作防喷器开启或关闭， 蓄能器组通过油管连接安装隔离阀、溢流阀，再连接控制管汇，其管汇连接三位四通转阀的 进油口，这样只要扳动相应的三位四通转阀手柄，使可实现“开”、“关”防喷器的操作，这样， 储存在蓄能器组中的压力油通过蓄能器隔离阀、滤油器、再经过减压溢流阀减压后，进入控 制管汇，到各三位四通转阀进油口，远程控制台上的所用的三位四通转阀(液转阀)均为 “0”型机能，转动阀手柄在“中”位时，各腔不相通，而当手柄处于“开”位式“关”位时，随 着压力油进入防喷器中油缸的一端，另一端的油液使经三位四通转阀回油箱；蓄能器组一 般为多个囊式蓄能器相互连接在一起的结构，其囊式蓄能器在液压系统中起着储存能量， 稳定压力，减少功率消耗，补偿漏渗，吸收压力脉动力和缓和冲击力等多种作用，其牢固地 支持在远程控制台的托架上，其由壳、胶囊及充气阀和油口组成，壳顶上有充气阀，充气阀 连接壳空腔内的胶囊，壳下端有油口，油口贯通壳内，其胶囊内充入气体，通常为氮气，几个囊式蓄能器连接组合在一起构成蓄能器组，其囊内的氮气有一定的压力，当液压油通过油 口进入壳内时，压缩胶囊，使胶囊内的氮气的气压上升，其液压油的压强上升到一定幅度， 相反在使用蓄能器时，由于胶囊内的高压强压迫壳内的液压油，使油带有一定有压力，可通 过油口向外挤压，通过油管将压力油输送到一定的位置，而电动油泵开始工作，使其压力油 始终保持一定的压力，从而控制防喷器；防喷器是一种因防范井喷事故而设计的，在井涌发 生后能及时安全关井的装置，其主要由壳体、开关阀板油缸总成、闸板总成、侧门总成、手动 锁紧丝杠、进回油口组成，其有全封闸板结构，亦有半封闸板结构，或全封闸板和半封闸板 相结合的结构，主要结构为，其壳体的闸板腔体在垂直的纵向截面呈长圆形，侧门本身由侧 门螺栓与壳体连接，缸盖、开关间板液缸，通过液缸连接螺栓与侧门固定连接在一起，闸板 总成挂在开关闸板液缸活塞杆前端，侧门与开关闸板液缸之间采用Y形密封圈实现双向密 封；活塞杆与侧门之间的密封装置分为两部分，一部分是密封井压，一部分是密封液控产生 的油压，两次密封机构位于这两部门之间，一般情况下，为使该处的密封十分可靠，有多重 结构的密封圈，以及中间0形密封圈的辅助密封，当液控系统高压油进入左右液缸闸板关 闭腔时，推动活塞带动左右闸板总成沿壳体闸板腔分别向井口中心移动，实现封井，当高压 油井入左右液缸闸板开启腔时，推动活塞带动左右闸板总成向离开井口中心方向运动，打 开井口，闸板开关由液控系统换向阀控制；其又称闸板防喷器，其由四处密封，这样即可有 效地密封井口，即间板顶密封与壳体的密封连接，间板前密封与管子及前密封相互之间的 密封连接，壳体与侧门间的密封连接，活塞杆与侧门间的密封连接；但传统的液压防喷器控 制装置结构复杂，体积庞大，还需要专用的三相电源或气源与其配套，这样井下作业小修施 工中给液压防喷器的推广带来了一定的难度。
发明内容本实用新型的目的是提供一种外挂式防喷器液控箱，为小型修井作业提供一套安 全、快速、可靠及配套的无需电控、轻巧灵便、操作简单的小型防喷器远程控制装置。本实用新型的目的是这样实现的外挂式防喷器液控箱是远程控制液压防喷器开 关的控制装置，它与液压防喷器之间，通过高压管线连接，其液压防喷器是一种因防范井喷 事故而设计的，在井涌发生后能及时安全关井的装置，防喷器为闸板防喷器结构，其中心为 主通径结构，而左、右两侧结构的各内部构造、规格相同，左侧结构的各部件与右侧结构的 各部件之间一一对应，其对应的部件形状、大小、规格相同，左侧结构与右侧结构相对称地 与主通径结构相连接，防喷器由壳体、油口接头，缸头、油缸缸筒、侧门、闸板、闸板前密封、 顶密封、活塞、闸板锁紧丝杆、油缸螺母、控制油缸螺栓、侧门螺栓构成；防喷器闸板腔内装 闸板，其为闸板结构，其主要由壳体闸板腔开关阀板油缸总成、闸板总成、手动锁紧丝杠、进 回油口组成，壳体的左右两侧分别有与壳体中心主通径相通、且在其中心主通径左、右两 侧，相互对称的形状结构规格相同的闸板腔，闸板腔在垂直的纵向截面呈长圆形，侧门本身 由侧门螺栓与壳体连接，缸盖、开关间板液缸，通过液缸连接螺栓与侧门固定连接在一起， 闸板总成挂在开关闸板液缸活塞杆前端，侧门与开关闸板液缸之间采用Y形密封圈实现双 向密封；活塞杆与侧门之间的密封装置分为两部分，一部分是密封井压，一部分是密封液 控产生的油压，两次密封机构位于这两部门之间，一般情况下，为使该处的密封十分可靠， 有多重结构的密封圈，以及中间0形密封圈的辅助密封，当液控系统高压油进入左右液缸闸板关闭腔时，推动活塞带动左右闸板总成沿壳体闸板腔分别向井口中心移动，实现封井， 当高压油井入左右液缸闸板开启腔时，推动活塞带动左右闸板总成向离开井口中心方向运 动，打开井口，闸板开关由液控系统换向阀控制；当关闭闸板时，其由四处密封，这样即可有 效地密封井口，即间板顶密封与壳体的密封连接，间板前密封与管子及前密封相互之间的 密封连接，壳体与侧门间的密封连接，使其油缸缸筒内活塞内外两侧形成闸板开启腔、闸板 关闭腔；间板的密封是这样的，一是在液压油作用下活塞杆推动间板前密封胶芯挤压变形 密封前部，顶密封胶芯与壳体间过盈压缩密封顶部，从而实现初始密封，二是在井内有压力 时，井压从间板后部推动间板前密封进一步挤压变形，同时井压从下部推动间板上浮贴紧 壳体上的密封面，从而形成可靠的密封；间板总成与间板室有着一定的间隙，允许间板在壳 体腔内上下浮动，为了保证闸板与井内管柱间密封可靠，闸板的前端有相互突出的导向块， 它可插入对面闸板的凹槽内，这样导向块斜面在关井时井内管柱不居中的情况下对井管产 生一定向心推力，使井内管柱移向井口中心；其侧门的油孔有两个，为控制闸板开油路孔和 控制闸板关油路孔，其各油路孔各自独立，其油路孔外口位于外壳正面外侧，内口分别为两 个，其分别位于外壳与侧门相接的一面的外侧，且内径与侧门油路口内径相等，各油路孔内 口分别与其对应相连的侧门的与其相连的油路口规格及位置相对应，其外壳的各油路外口 分别固定连接的油口接头，即其分别连接控制闸板开油口接头、控制闸板关油口接头；缸头 壁内有一条油路，其一油口与油缸筒油口相接，另一油口通向缸筒内；其缸头油孔通入缸 筒，其各部件分别依程序先后安装连接完整，其防喷器形成两个相互独立完整的油路，其控 制闸板开油路由外壳控制闸板开油路的两内口分别连接两侧门油路，其侧门油路口直接敞 口向油筒，控制闸板关油路由外壳控制闸板关油路的两内口分别连接侧门油路，其侧门油 路再连接油筒油路，油筒油路再连接缸头油路，其缸头油路口敞口通入油筒内，其各油路接 口之间均有橡胶密封圈连接，使各油路之间紧密密封，外壳、侧门、缸筒、缸头各部件之间均 有密封圈连接，使其紧密密封，其防喷器开油口接头、防喷器关油口接头分别连接固定弯管 的一头，其弯管另一头通过油壬连接高压油管的一头，其高压油管的另一头通过油壬连接 固定在外挂式防喷器控制箱的与其对应的油口上，其弯管、油口接头、油壬、高压油管、控制 装置接口及各部件之间均为紧密密封连接；而外挂式防喷器液控箱及防喷器所有密封件， 及高压油管均为耐高温材质制成；其液压防喷器是通过高压管线与外挂式防喷器液控箱相 连接，由外挂式防喷器液控箱实施对液压防喷器开关控制的，其外挂式防喷器液控箱通过 高压油管连接防喷器，通过其高压油管内的高压油施控防喷器；控制箱由箱体、蓄能器、管 汇、各种阀件、仪表组成，它的主要功能为，由通过修井机及液压钳产生高压控制液，并储存 在蓄能器中，当需要开、关防喷器时，来自蓄能器的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被 分配到各个控制对象(防喷器)中；蓄能器有足够的高压液体蓄备，满足关闭防喷器和打 开液动阀的要求的控制要求，液压管线有硬管线和软管线两种，其软管线的两端为自封式 的快速接头，实现液控箱与防喷器的连接，蓄能器为囊式蓄能器结构，囊式蓄能器在液压系 统中起着储存能量，稳定压力，减少功率消耗，补偿漏渗，吸收压力脉动力和缓和冲击力等 多种作用，其牢固地支持在液控箱的箱体托架上，其由壳体、胶囊及充气阀和油口组成，体 顶上有充气阀，充气阀连接壳体空腔内的胶囊，壳下端有油口，油口贯通壳内，其胶囊内充 入气体，通常为氮气，其囊内的氮气有一定的压力，当液压油通过油口进入壳内时，压缩胶 囊，使胶囊内的氮气的气压上升，其液压油的压强上升到一定幅度，相反在使用蓄能器时，由于胶囊内的高压强压迫壳内的液压油，使油带有一定的压力，可通过油口向外挤压，通过 油管将压力油输送到一定的位置，从而控制防喷器；外挂式防喷器液控箱直接与修井机上 用来连接液压钳的输出油口(进、回油口)连接，不用对修井机进行任何改造，只需将液压 钳连接到液控箱的对应接口上就行，其结构主要由箱体、蓄能器，压力表、直通单向阀、换向 阀、球阀及油管构成；外挂式防喷器液控箱的箱体上分别安装固定接修井机压力口、接修井 机回油口、接液压钳进油口、接液压钳回油口，其接修井机压力口、接修井机回油口、接液压 钳进油口、接液压钳回油口分别固定连接油管，其与接液压钳进油口相连接的油管上固定 连接球阀即液压钳工作开关阀的一接口，其液压钳工作开关阀的另一接口，连接另一油管， 其油管与连接接修井机压力口的油管相通连接，并与第三根油管相通连接，其第三根油管 上安装连接管式单向阀，而接修井机回油口及接液压钳回油口分别安装连油管，其两油管 相通连接并与另外的第三根油管连接，其同连接接修井机压力口油管及连接接液压钳进油 口油管相连的第三根油管与同连接接修井机回油口油管及连接接液压钳回油口油管相连 的另外第三根油管之间通过油管安装连接限压溢流阀，在其限压溢流阀与单向阀之间的油 路上固定安装压力表，其单向阀另一接口分别通过油管连接形成三条油路，第一条油路，此 油路通过油管连接蓄能器，第二条油路通过油管连接0型弹簧复位手动换向阀的一接口， 第三条油路通过油管连接另一 0型弹簧复位手动换向阀一接口，蓄能器与管式单向阀之间 的油路上的连接蓄能器的油管上安装连接球阀即控制蓄能器开、关工作的蓄能器工作阀， 在蓄能器与其工作阀之间的油路上安装连接压力表，蓄能器上有另外一条油路，其油路与 蓄能器及管式单向阀之间的油路相通，此油路上安装球阀即系统泄荷阀，通过此球阀可以 泄掉蓄能器及液压系统的压力，与连接接修井机回油口油管及连接接液压钳回油口油管相 通连的第三根油管分别连接的两油管，其一油管连接一 0型弹簧复位手动换向阀的另一接 口，另一油管连接另一 0型弹簧复位手动换向阀的另一接口，其两个0型弹簧复位手动换向 阀分别连接控制与其各阀相连的防喷器，其0型弹簧复位手动换向阀的另外两个接口分别 安装连接两根油管，其两根油管安装连接叠加式液控单向阀，叠加式液控单向阀的另两接 口分别通过油管连接油管口，其两油管口分别为接防喷器开接口、接防喷器关接口，在叠加 式液控单向阀与接防喷器开、关接口连接的两油路上，分别安装压力表，此叠加式液控单向 阀即双液控单向阀可以在没有动力的情况下锁紧防喷器驱动油缸，防止防喷器密封失效， 而防喷器的油路通过高压油管与液控箱内的油路相连接，即液控箱上的接防喷器开接口连 接油壬，通过油壬连接高压油管的一端口，其防喷器开油口接头连接弯管通过油壬连接其 高压油管的另一端口，同样，液控箱上的接防喷器关接口连接油壬，通过油壬连接高压油管 一端口，其防喷器关油口连接弯管，通过油壬连接其高压油管的另一端口，而液控箱的接修 井机压力口、接修井机回油口、接液压钳进油口、接液压钳回油口分别对应通过油壬及高压 油管连接修井机压力口、修井机回油口、液压钳进油口、液压钳回油口，这样修井机的油泵 将液态油通过油管、油壬及连接部件，输送进外挂式防喷器液控箱上的接修井机压力口和 接液压钳进油口内，进入液控箱的油路中，由于修井机的油泵不断补充液态油进入液压箱 的油路中，液态油经过管式单向阀及蓄能器工作阀(球阀)进入蓄能器内，这就使得外挂式 防喷器液控箱的液压系统液压上升，使蓄能器内蓄存足够的液压油并且有足够的液压，这 样其液控箱的油路就存在一定的液压，当然液压达到一定值时，其限压溢流阀自动泄压使 其油路的压力保持在一定压力值范围内，以保护液控箱的油路及蓄能器的工作安全，当需要关闭防喷器时，转动0型弹簧复位手动换向阀手柄其转至关的位置，使液压油径0型弹簧 复位手动换向阀叠加式液控单向阀及连接部件和高压油管进入防喷器关油口，再进入防喷 器的关闭防喷器油路中，其高压油进入防喷器的油缸缸筒活塞关闭腔内，使两侧活塞向防 喷器中心移动，其两块闸板分别的向防喷器中心运动，而同时开启腔内的液态油经防喷器 的另一条油路，流出防喷器的开油口，并通过高压油管及连接部件经接防喷器开接口进入 液控箱的油路中，经叠加式液控单向阀、0型弹簧复位手动阀及油管、接修井回油口、接液压 钳回油口，再经过油管流进修井机的油箱内，而要打开防喷器时，其转动液控箱上的0型弹 簧复位手动换向阀手柄，使其转至“开”的位置，使高压油经0型弹簧复位手动换向阀、叠加 式液控单向阀油管及连接件，通过接防喷器开接口及油壬进入高压油管，再经过连接件进 入防喷器开油口内，从而进入防喷器的油路中，其高压油进入防喷器油缸缸筒的开启腔内， 使活塞向外侧移动，从而使两闸板分别向两侧运动，从而打开防喷器，而同时防喷器的关闭 腔内的液态油从防喷器关闭腔流出，经防喷器另一条油路从防喷器关油口流出进入高压油 管，流进液压箱的接防喷器关接口内，进入液压箱的油路中，经叠加式液控单向阀、0型弹簧 复位手动换向阀及油管、连接件进入接液压钳回油口及修井机回油口，通过油管流进修井 机的油箱内，这样，液控箱就利用修井机上的用来连接液压钳的输出油，不需要用电、不需 要用电动机、油泵等结构，通过液控箱上的控制装置及高压油管实旋对防喷器的开关控制， 从而达到本实用新型的目的。由于采用上述技术方案，其外挂式防喷器液控箱不仅为小型修井作业提供一套安 全、快速、可靠及配套的无需电控、轻巧灵便、操作简单的小型防喷器远程控制装置，而且结 构简单，使用方便。

下面结合实施例对本实用新型外挂式防喷器液控箱作进一步说明；附图为本实用新型外挂式防喷器液控箱的液压系统结构连接图；图中1、系统泄荷阀 2、蓄能器 3、蓄能器工作阀 4、管式单向阀 5、接修井 机压力口 6、液压钳工作开关阀 7、限压溢流阀 8、接修井机回油口 9、接液压钳进油 口 10、0型弹簧复位手动换向阀11、接液压钳回油口 12、叠加式液控单向阀13、压力 表14、接防喷器关接口 15、防喷器16、防喷器关油口 17、高压油管18、防喷器开油 口 19、接防喷器开接口 20、防喷器
具体实施方式
图中外挂式防喷器液控箱是远程控制液压防喷器开关的控制装置，它与液压防 喷器之间，通过高压管线连接，其液压防喷器是一种因防范井喷事故而设计的，在井涌发生 后能及时安全关井的装置，防喷器为闸板防喷器结构，其中心为主通径结构，而左、右两侧 结构的各内部构造、规格相同，左侧结构的各部件与右侧结构的各部件之间一一对应，其对 应的部件形状、大小、规格相同，左侧结构与右侧结构相对称地与主通径结构相连接，防喷 器由壳体、油口接头，缸头、油缸缸筒、侧门、间板、间板前密封、顶密封、活塞、间板锁紧丝 杠、油缸螺母、控制油缸螺栓、侧门螺栓构成；防喷器闸板腔内装闸板，其为闸板结构，其主 要由壳体闸板腔开关阀板油缸总成、闸板总成、手动锁紧丝杠、进回油口组成，壳体的左右
9两侧分别有与壳体中心主通径相通、且在其中心主通径左、右两侧，相互对称的形状结构规 格相同的间板腔，间板腔在垂直的纵向截面呈长圆形，侧门本身由侧门螺栓与壳体连接，缸 盖、开关间板液缸，通过液缸连接螺栓与侧门固定连接在一起，间板总成挂在开关间板液缸 活塞杆前端，侧门与开关闸板液缸之间采用Y形密封圈实现双向密封；活塞杆与侧门之间 的密封装置分为两部分，一部分是密封井压，一部分是密封液控产生的油压，两次密封机构 位于这两部门之间，为使该处的密封十分可靠，有多重结构的密封圈，以及中间0形密封圈 的辅助密封，当液控系统高压油进入左右液缸间板关闭腔时，推动活塞带动左右间板总成 沿壳体闸板腔分别向井口中心移动，实现封井，当高压油井入左右液缸闸板开启腔时，推动 活塞带动左右闸板总成向离开井口中心方向运动，打开井口，闸板开关由液控系统换向阀 控制；当关闭间板时，其由四处密封，这样即可有效地密封井口，即间板顶密封与壳体的密 封连接，间板前密封与管子及前密封相互之间的密封连接，壳体与侧门间的密封连接，使其 油筒内活塞内外两侧形成闸板开启腔、闸板关闭腔；闸板的密封是这样的，一是在液压油作 用下活塞杆推动间板前密封胶芯挤压变形密封前部，顶密封胶芯与壳体间过盈压缩密封顶 部，从而实现初始密封，二是在井内有压力时，井压从间板后部推动间板前密封进一步挤压 变形，同时井压从下部推动间板上浮贴紧壳体上的密封面，从而形成可靠的密封；间板总成 与闸板室有着一定的间隙，允许闸板在壳体腔内上下浮动，为了保证闸板与井内管柱间密 封可靠，闸板的前端有相互突出的导向块，它可插入对面闸板的凹槽内，这样导向块斜面在 关井时井内管柱不居中的情况下对井管产生一定向心推力，使井内管柱移向井口中心；其 侧门的油孔有两个，为控制闸板开油路孔和控制闸板关油路孔，其各油路孔各自独立，其油 路孔外口位于外壳正面外侧，内口分别为两个，其分别位于外壳与侧门相接的一面的外侧， 且内径与侧门油路口内径相等，各油路孔内口分别与其对应相连的侧门的与其相连的油路 口规格及位置相对应，其外壳的各油路外口分别固定连接的油口接头，即其分别连接控制 闸板开油口接头、控制闸板关油口接头；缸头壁内有一条油路，其一油口与油缸筒油口相 接，另一油口通向缸筒内；其缸头油孔通入缸筒，其各部件分别依程序先后安装连接完整， 其防喷器形成两个相互独立完整的油路，其控制闸板开油路由外壳控制闸板开油路的两内 口分别连接两侧门油路，其侧门油路口直接敞口向油筒，控制闸板关油路由外壳控制闸板 关油路的两内口分别连接侧门油路，其侧门油路再连接油筒油路，油筒油路再连接缸头油 路，其缸头油路口敞口通入油筒内，其各油路接口之间均有橡胶密封圈连接，使各油路之间 紧密密封，外壳、侧门、缸筒、缸头各部件之间均有密封圈连接，使其紧密密封，其防喷器开 油口接头，防喷器关油口接头分别连接固定弯管的一头，其弯管另一头通过油壬连接高压 油管的一头，其高压油管的另一头通过油壬连接固定在外挂式防喷器控制箱的与其对应的 油口上，其弯管、油口接头、油壬、高压油管、控制装置进出口各部件之间均为紧密密封连 接；而外挂式防喷器液控箱及防喷器所有密封件，及高压油管均为耐高温材质制成；其液 压防喷器是通过高压管线与外挂式防喷器液控箱相连接，由外挂式防喷器液控箱实施对液 压防喷器开关控制的，其外挂式防喷器液控箱通过高压油管连接防喷器，通过其高压油管 内的高压油施控防喷器；控制箱由箱体、蓄能器、管汇、各种阀件、仪表组成，它的主要功能 为，由通过修井机及液压钳产生高压控制液，并储存在蓄能器中，当需要开、关防喷器时，来 自蓄能器的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各个控制对象(防喷器)中；蓄 能器有足够的高压液体蓄备，满足关闭防喷器和打开液动阀的要求的控制要求，液压管线为软管线，其软管线的两端为自封式的快速接头，实现液控箱与防喷器的连接，蓄能器为囊 式蓄能器结构，囊式蓄能器在液压系统中起着储存能量，稳定压力，减少功率消耗，补偿漏 渗，吸收压力脉动力和缓和冲击力等多种作用，其牢固地支持在液控箱的箱体托架上，其由 壳体、胶囊及充气阀和油口组成，壳体顶上有充气阀，充气阀连接壳体空腔内的胶囊，壳下 端有油口，油口贯通壳内，其胶囊内充入气体，通常为氮气，其囊内的氮气有一定的压力，当 液压油通过油口进入壳内时，压缩胶囊，使胶囊内的氮气的气压上升，其液压油的压强上升 到一定幅度，相反在使用蓄能器时，由于胶囊内的高压强压迫壳内的液压油，使油带有一定 的压力，可通过油口向外挤压，通过油管将压力油输送到一定的位置，从而控制防喷器；外 挂式防喷器液控箱直接与修井机上用来连接液压钳的输出油口(进、回油口)连接，不用对 修井机进行任何改造，只需将液压钳连接到液控箱的对应接口上就行，其结构主要由箱体、 蓄能器，压力表、直通单向阀、换向阀、球阀及油管构成；外挂式防喷器液控箱的箱体上分别 安装固定接修井机压力口(5)、接修井口回油口(8)、接液压钳进油口(9)、接液压钳回油口 (11)，其接修井机压力口、接修井机回油口、接液压钳进油口、接液压钳回油口分别固定连 接油管，其与接液压钳进油口的相连接的油管上固定连接球阀即液压钳工作开关阀(6)的 一接口，其液压钳工作开关阀的另一接口，连接另一油管，其油管与连接接修井机压力口的 油管相通连接，并与第三根油管相通连接，其第三根油管上安装连接管式单向阀(4)，而接 修井机回油口及接液压钳回油口分别安装连油管，其两油管相通连接并与另外第三根油管 连接，其同连接接修井机压力口油管及连接液压钳进油口油管相连的第三根油管与同连接 接修井机回油口油管及连接接液压钳回油口油管相连的另外第三根油管之间通过油管安 装连接限压溢流阀(7)，在其限压溢流阀与单向阀之间的油路上固定安装压力表(13)，其 单向阀另一接口分别通过油管连接形成三条油路，第一条油路，此油路通过油管连接蓄能 器(2)，第二条油路通过油管连接0型弹复位手动换向阀一接口，第三条油路通过油管连接 另一 0型弹簧复位手动换向阀(10) —接口，蓄能器与管式单向阀之间的油路上的连接蓄能 器的油管上安装连接球阀即控制蓄能器开、关工作的蓄能器工作阀(3)，在蓄能器与其工作 阀之间的油路上安装连接压力表，蓄能器上有另外一条油路，其油路与蓄能器及管式单向 阀(4)之间的油路相通，此油路上安装球阀即系统泄荷阀(1)，通过此球阀可以泄掉蓄能器 及液压系统的压力，与连接接修井机回油口油管连接接液压钳回油口油管相通连的第三根 油管分别连接的两油管，其一油管连接0型弹簧复位手动换向阀另一接口，另一油管连接 另一 0型弹簧复位手动换向阀另一接口，其两个0型弹簧复位手动换向阀分别连接控制防 喷器(15)和防喷器(20)，其0型弹簧复位手动换向阀的另外两个接口分别安装连接两根 油管，其两根油管安装连接叠加式液控单向阀(12)，叠加式液控单向阀的另两接口分别通 过油管连接油管口，其两油管口分别为接防喷器开接口、接防喷器关接口，在叠加式液控单 向阀与接防喷器开、关接口连接的两油路上，分别安装压力表，而防喷器的油路通过高压油 管(17)与液控箱内的油路相连接，即液控箱上的接防喷器开接口(19)连接油壬，通过油壬 连接高压油管的一端口其防喷器开油口(18)接头连接弯管通边油壬连接其高压油管的另 一端口，同样，液控箱上的接防喷器关接口(14)连接油壬，通过油壬连接高压油管一端口， 其防喷器关油口(16)连接弯管，通过油壬连接其高压油管的另一端口，而液控箱的接修井 机压力口、接修井机回油口、接液压钳进油口、接液压钳回油口分别对应通过油壬、高压油 管连接修井机压力口、修井机回油口、液压钳进油口、液压钳回油口，这样修井机的油泵将液态油通过油管、油壬及连接部件，输送进外挂式防喷器液控箱上的接修井机压力口和接 液压钳进油口内，进入液控箱的油路中，由于修井机的油泵不断补充液态油进入液压箱的 油路中，液态油经过管式单向阀及蓄能器工作阀(球阀)进入蓄能器内，这就使得外挂式 防喷器液控箱的液压系统液压上升，使蓄能器内蓄存足够的液压油并且有足够的液压，这 样其液控箱的油路就存在一定的液压，当然液压达到一定值时，其限压溢流阀自动泄压使 其油路的压力保持在一定压力值范围内，以保护液控箱的油路及蓄能器的工作安全，当需 要关闭防喷器时，转动0型弹簧复位手动换向阀手柄其转至“关”的位置，使液压油经0型 弹簧复位手动换向阀、叠加式液控单向阀及连接件和高压油管进入防喷器关油口，再进入 防喷器的关闭防喷器油路中，其高压油进入防喷器的油缸缸筒活塞关闭腔内，使两侧活塞 向防喷器的中心移动，其两块闸板分别向防喷器中心运动，而同时开启腔内的液态油经防 喷器的另一条油路，流出防喷器开油口，并通过高压油管及连接部件经接防喷器开接口进 入液控箱的油路中，经叠加式液控单向阀0型弹簧复位手动阀及油管、接修井回油口、接液 压钳回油口，经过油管流进修井机的油箱内，而要打开防喷器时，其转动液控箱上为0型弹 簧复位手动换向阀手柄，使其转至“开”的位置，使高压油经0型弹簧复位手动换向阀、叠加 式液控单向阀、油管及连接件，通过接防喷器开接口及油壬进入高压油管，再经过连接件进 入防喷器开油口内，从而进入防喷器的油路中，其高压油进入防喷器油缸缸筒的开启腔内， 使活塞向外侧移动，从而使两闸板分别向两侧运动，从而打开防喷器，而同时防喷器的关闭 腔内的液态油从防喷器关闭腔流出，经防喷器另一条油路从防喷器关油口流出进入高压油 管，流进液压箱的接防喷器关接口内，进入液压箱的油路中，经叠加式液控单向阀、0型弹簧 复位手动换向阀及油管连接件进入接液压钳回油口及接修井机回油口，通过油管流进修井 机的油箱内，这样，液控箱就利用修井机上的用来连接液压钳的输出油，不需要用电、不需 要用电动机、油泵等结构，通过液控箱上的控制装置及高压油管实旋对防喷器的开关控制。
权利要求一种外挂式防喷器液控箱，其是远程控制液压防喷器开关的控制装置，它与液压防喷器之间，通过高压管线连接，其液压防喷器是一种因防范井喷事故而设计的，在井涌发生后能及时安全关井的装置，防喷器为闸板防喷器结构，其中心为主通径结构，而左、右两侧结构的各内部构造、规格相同，左侧结构的各部件与右侧结构的各部件之间一一对应，其对应的部件形状、大小、规格相同，左侧结构与右侧结构相对称地与主通径结构相连接，防喷器由壳体、油口接头，缸头、油缸缸筒、侧门、闸板、闸板前密封、顶密封、活塞、闸板锁紧丝杆、油缸螺母、控制油缸螺栓、侧门螺栓构成；防喷器闸板腔内装闸板，其为闸板结构，其主要由壳体闸板腔开关阀板油缸总成、闸板总成、手动锁紧丝杠，进回油口组成，壳体的左右两侧分别有与壳体中心主通径相通、且在其中心主通径左、右两侧，相互对称的形状结构规格相同的闸板腔，闸板腔在垂直的纵向截面呈长圆形，侧门本身由侧门螺栓与壳体连接，缸盖、开关闸板液缸，通过液缸连接螺栓与侧门固定连接在一起，闸板总成挂在开关闸板液缸活塞杆前端，侧门与开关闸板液缸之间采用Y形密封圈实现双向密封；活塞杆与侧门之间的密封装置分为两部分，一部分是密封井压，一部分是密封液控产生的油压，两次密封机构位于这两部门之间，为使该处的密封十分可靠，有多重结构的密封圈，以及中间O形密封圈的辅助密封，当液控系统高压油进入左右液缸闸板关闭腔时，推动活塞带动左右闸板总成沿壳体闸板腔分别向井口中心移动，实现封井，当高压油井入左右液缸闸板开启腔时，推动活塞带动左右闸板总成向离开井口中心方向运动，打开井口，闸板开关由液控系统换向阀控制；当关闭闸板时，其由四处密封，这样即可有效地密封井口，即闸板顶密封与壳体的密封连接，闸板前密封与管子及前密封相互之间的密封连接，壳体与侧门间的密封连接，使其油筒内活塞内外两侧形成闸板开启腔、闸板关闭腔；闸板的密封是这样的，一是在液压油作用下活塞杆推动闸板前密封胶芯挤压变形密封前部，顶密封胶芯与壳体间过盈压缩密封顶部，从而实现初始密封，二是在井内有压力时，井压从闸板后部推动闸板前密封进一步挤压变形，同时井压从下部推动闸板上浮贴紧壳体上的密封面，从而形成可靠的密封；闸板总成与闸板室有着一定的间隙，允许闸板在壳体腔内上下浮动，为了保证闸板与井内管柱间密封可靠，闸板的前端有相互突出的导向块，它可插入对面闸板的凹槽内，这样导向块斜面在关井时井内管柱不居中的情况下对井管产生一定向心推力，使井内管柱移向井口中心；其侧门的油孔有两个，为控制闸板开油路孔和控制闸板关油路孔，其各油路孔各自独立，其油路孔外口位于外壳正面外侧，内口分别为两个，其分别位于外壳与侧门相接的一面的外侧，且内径与侧门油路口内径相等，各油路孔内口分别与其对应相连的侧门的与其相连的油路口规格及位置相对应，其外壳的各油路外口分别固定连接的油口接头，即其分别连接控制闸板开油口接头、控制闸板关油口接头；缸头壁内有一条油路，其一油口与油缸筒油口相接，另一油口通向缸筒内；其缸头油孔通入缸筒，其各部件分别依程序先后安装连接完整，其防喷器形成两个相互独立完整的油路，其控制闸板开油路由外壳控制闸板开油路的两内口分别连接两侧门油路，其侧门油路口直接敞口向油筒，控制闸板关油路由外壳控制闸板关油路的两内口分别连接侧门油路，其侧门油路再连接油筒油路，油筒油路再连接缸头油路，其缸头油路口敞口通入油筒内，其各油路接口之间均有橡胶密封圈连接，使各油路之间紧密密封，外壳、侧门、缸筒、缸头各部件之间均有密封圈连接，使其紧密密封，其防喷器开油口接头，防喷器关油口接头分别连接固定弯管的一头，其弯管另一头通过油壬连接高压油管的一头，其高压油管的另一头通过油壬连接固定在外挂式防喷器控制箱的与其对应的油口上，其弯管、油口接头、油壬、高压油管、控制装置进出口各部件之间均为紧密密封连接；而外挂式防喷器液控箱及防喷器所有密封件，及高压油管均为耐高温材质制成；其液压防喷器是通过高压管线与外挂式防喷器液控箱相连接，由外挂式防喷器液控箱实施对液压防喷器开关控制的，其外挂式防喷器液控箱通过高压油管连接防喷器，通过其高压油管内的高压油施控防喷器；控制箱由箱体、蓄能器、管汇、各种阀件、仪表组成，它的主要功能为，由通过修井机及液压钳产生高压控制液，并储存在蓄能器中，当需要开、关防喷器时，来自蓄能器的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各个控制对象(防喷器)中；蓄能器有足够的高压液体蓄备，满足关闭防喷器和打开液动阀的要求的控制要求，液压管线有硬管线和软管线两种，其软管线的两端为自封式的快速接头，实现液控箱与防喷器的连接，蓄能器为囊式蓄能器结构，囊式蓄能器在液压系统中起着储存能量，稳定压力，减少功率消耗，补偿漏渗，吸收压力脉动力和缓和冲击力等多种作用，其牢固地支持在液控箱的箱体托架上，其由壳体、胶囊及充气阀和油口组成，壳体顶上有充气阀，充气阀连接壳体空腔内的胶囊，壳下端有油口，油口贯通壳内，其胶囊内充入气体，通常为氮气，其囊内的氮气有一定的压力，当液压油通过油口进入壳内时，压缩胶囊，使胶囊内的氮气的气压上升，其液压油的压强上升到一定幅度，相反在使用蓄能器时，由于胶囊内的高压强压迫壳内的液压油，使油带有一定的压力，可通过油口向外挤压，通过油管将压力油输送到一定的位置，从而控制防喷器；外挂式防喷器液控箱直接与修井机上用来连接液压钳的输出油口(进、回油口)连接，不用对修井机进行任何改造，只需将液压钳连接到液控箱的对应接口上就行，其结构主要由箱体、蓄能器，压力表、直通单向阀、换向阀、球阀及油管构成；其特征是外挂式防喷器液控箱的箱体上分别安装固定接修井机压力口、接修井口回油口、接液压钳进油口，接液压钳回油口，其接修井机压力口、接修井机回油口、接液压钳进油口、接液压钳回油口分别固定连接油管，其连接接液压钳回油口的油管与连接接修井机压力口的油管相通连接，并与第三根油管相通连接，其第三根油管上安装连接管式单向阀，而接修井机回油口及接液压钳回油口分别安装连接油管，其两油管相通连接并与另外第三根油管连接，单向阀另一接口分别通过油管连接蓄能器和O型弹簧复位手动换向阀一接口，其与连接接修井机回油口油管及连接接液压钳回油口油管相通连的另外第三根油管连接O型弹簧复位手动换向阀另一接口，O型弹簧复位手动换向阀的另外两个接口分别安装连接两根油管，其两油管分别与接防喷器开、关接口连接，而液控箱的接修井机压力口、接修井机回油口、接液压钳进油口、接液压钳回油口分别对应通过油壬及高压油管连接修井机压力口、修井机回油口、液压钳进油口、液压钳回油口。
2.根据权利要求1所述的外挂式防喷器液控箱，其特征是其与接液压钳进油口的相 连接的油管上固定连接球阀即液压钳工作开关阀，其同连接接修井机压力口油管及连接接 液压钳进油口油管相连的第三根油管与同连接接修井机回油口油管及连接接液压钳回油 口油管相连的另外第三根油管之间通过油管安装连接限压溢流阀，在其限压溢流阀与单向 阀之间的油路上固定安装压力表，蓄能器与管式单向阀之间的油路上的连接蓄能器的油管 上安装连接球阀即控制蓄能器开、关工作的蓄能器工作阀，在蓄能器与其工作阀之间的油 路上安装连接压力表，蓄能器上有另外一条油路，其油路与蓄能器及管式单向阀之间的油 路相通，此油路上安装球阀即系统泄荷阀。
3.根据权利要求1所述的外挂式防喷器液控箱，其特征是其0型弹簧复位手动换向阀与接防喷器开、关接口连接的油路上，安装连接叠加式液控单向阀，且安装压力表，而防 喷器的油路通过高压油管与液控箱内的油路相连接，即液控箱上的接防喷器开接口连接油 壬，通过油壬连接高压油管的一端口，其防喷器开油口接头连接弯管，通过油壬连接其高压 油管的另一端口，同样，液控箱上的接防喷器关接口连接油壬，通过油壬连接高压油管的另 一端口，其防喷器关油口连接弯管，通过油壬连接其高压油管另的一端。
专利摘要一种外挂式防喷器液控箱，其结构主要由蓄能器、压力表、直通单向阀、换向阀、球阀等组成，其借用修井机压力源及液压油，不需要专用的三相电源或气源与控制箱配套，而远程控制井口液压防喷器的开和关，为小型修井作业提供一套安全、快速、可靠及配套的无需电控、轻巧灵便、操作简单的小型防喷器远程控制装置。
文档编号E21B33/06GK201753593SQ20102050356
公开日2011年3月2日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者卞康群, 孙大可, 李均强, 杨桂青, 檀德库, 王鹏飞 申请人:杨桂青