专利名称：井口地面安全控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种井口地面安全控制系统，特别涉及一种用于地面安全阀和井 下安全阀的紧急开关控制的控制系统。
背景技术：
随着各国对石油和天然气资源的开采技术的快速发展，未来国内外市场采油设 备——采油(气)井口装置和采油树控制系统将会有更高要求。需要设置井口地面安全控制系统，在生产管线异常高低压、井口火灾等紧急状况 下，能对地面安全阀(翼阀和主阀)和井下安全阀进行现场开关和主控室远程开关的控制， 以保护人身安全和减少财产损失；同时，系统还应具备数据采集与监控、触摸屏显示控制等 功能。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种井口地面安全控制系统，用于翼安全阀和主安全阀 等地面安全阀以及井下安全阀的紧急开关控制，能在生产管线异常高低压、井口火灾等紧 急故障时，实现现场关井或远程关井控制。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种井口地面安全控制系统， 包含液压系统，与所述液压系统连接的中心控制系统，以及与所述中心控制系统连接的远 程监控系统；所述中心控制系统对液压系统进行监控，并通过所述液压系统控制井口装置 及采油树的开关状态。所述井口装置及采油树包含翼安全阀、主安全阀和井下安全阀。所述中心控制系统包含远程处理控制器，I/O模块和触摸屏；所述远程处理控制 器，通过所述I/O模块与所述液压系统连接，控制所述翼安全阀、主安全阀和井下安全阀在 故障时依次关断。所述远程监控系统包含通过所述I/O模块与所述远程处理控制器连接的主控室 监控模块及远距离监控模块。所述触摸屏，通过所述I/O模块与所述远程处理控制器连接，并输出显示所述远 程处理控制器的监控数据，并向所述远程处理控制器发送工作人员给出的操作命令。所述I/O模块，设置有包含RS232、RS485和RJ45的若干通讯接口。所述液压系统包含供油系统和高压回路；所述高压回路设置有与所述供油系统连 接的电动泵或并联的手动泵，并与所述井下安全阀连接，为其提供操作压力。所述液压系统还包含低压回路，其压力供应通过对高压回路的液压调压形成；所 述低压回路与所述主安全阀和翼安全阀分别连接并提供操作压力。所述井口装置及采油树还包含易熔塞；所述液压系统还包含先导控制回路，其压 力供应通过对低压回路的液压调压形成；所述先导控制回路与所述高压回路、低压回路以 及易熔塞分别连接并提供操作压力。[0014]本实用新型井口地面安全控制系统，其优点在于通过远程处理控制器控制，将其 监控的井口现场采集的数据，在触摸屏或远程监控系统上的输出显示。在生产管线异常高 低压、井口火灾等紧急故障的报警信号出现时，根据触摸屏或远程监控系统上给出的操作 命令，所述远程处理控制器通过液压系统，控制翼安全阀、主安全阀、井下安全阀等依次序 关断，实现现场关井或远程关井控制，保护人身安全，减少财产损失。
图1是本实用新型井口地面安全控制系统的总体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，本实用新型井口地面安全控制系统(WCP)，包含中心控制系统10、以 及与其分别连接的液压系统20、远程监控系统30 ；所述液压系统20还分别与受控井口装置 及采油树40包含的井下安全阀43 (SCSSV)、主安全阀42 (MSSV)和翼安全阀41 (WSSV)等 地面安全阀连接。所述液压系统20，包含供油系统21、高压回路22、低压回路23、先导控制回路24。 其中，高压回路22设置有与供油系统21连接的电动泵或并联的手动泵，通过其提供的最高 为10000PSI的压力，与井下安全阀43连接并为其提供操作压力。低压回路23，其压力供应 通过对高压回路22的液压调压形成，与主安全阀42和翼安全阀41连接并提供操作压力。 先导控制回路M，其压力供应通过对低压回路23的液压调压形成，为高压回路22、低压回 路23以及一外部的易熔塞44提供操作压力。所述中心控制系统10，包含远程处理控制器11 (RTU)、I/O模块13及触摸屏12。 所述I/O模块13上，设置有如RS232、RS485和RJ45等若干标准通讯接口，将所述远程处理 控制器11分别与所述液压系统20、触摸屏12和远程监控系统30连接；由所述远程处理控 制器11，对其与所述触摸屏12或远程监控系统30之间监控数据的输出显示或控制命令的 输入处理等进行控制，并对井口现场的安全阀等设备进行监控及报警响应的处理。所述远程处理控制器11的输入信号，包含其接收并监控的井口现场采集数据，例 如压力变送器采集的井下安全阀43、主安全阀42、翼安全阀41的回路压力、液压泵输出压 力、节流阀下游压力或由温度传感器采集的节流阀下游温度等Γ20πιΑ的模拟信号；以及， 如主安全阀42和翼安全阀41的开关状态、易熔塞44的压力状态、油箱低液位报警状态、液 压泵的开关状态等数字信号。出现报警信号时，所述远程处理控制器11根据触摸屏12、远程监控系统30给出 的操作命令进行报警响应处理，由其内部程序逻辑控制来保证各个安全阀依顺序开关和延 时当现场紧急关断或易熔塞44熔化时，以翼安全阀41、主安全阀42、井下安全阀43的顺 序依次关断；当远程紧急关断、管线异常高压或异常低压时，控制翼安全阀41、主安全阀42 依次关断。所述触摸屏12上，输出显示有上述所有采集数据，工作人员还可通过触摸屏12给 出翼安全阀41、主安全阀42、井下安全阀43的开关命令、液压泵的启停命令，或者对液压泵 高、低压启停点的压力、生产管线异常压力、各个安全阀的开关延时时间等分别设定。[0023]所述远程监控系统30，包含主控室监控模块31及远距离监控模块32，与上述触摸 屏12类似，可远程监控所述采集数据，并给出操作命令或进行参数设定。所述远程处理控 制器11，通过通讯电缆与主控室监控模块31连接，实现主控室对现场的远程监控；同时将 信号远传到距离井场几公里外位置的远距离监控模块32，实现远距离对井口现场的监控。综上所述，本实用新型井口地面安全控制系统，通过远程处理控制器11控制，将 其监控的井口现场采集的数据，在触摸屏12或远程监控系统30上的输出显示。在生产管 线异常高低压、井口火灾等紧急故障的报警信号出现时，根据触摸屏12或远程监控系统30 上给出的操作命令，所述远程处理控制器11通过液压系统20，控制翼安全阀41、主安全阀 42、井下安全阀43等依次序关断，实现现场关井或远程关井控制，保护人身安全，减少财产 损失。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求1.一种井口地面安全控制系统，其特征在于，包含液压系统(20)，与所述液压系统 (20)连接的中心控制系统(10)，以及与所述中心控制系统(10)连接的远程监控系统(30); 所述中心控制系统(10)对液压系统(20)进行监控，并通过所述液压系统(20)控制井口装 置及采油树(40)的开关状态。
2.如权利要求1所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述井口装置及采油树 (40)包含翼安全阀(41)、主安全阀(42)和井下安全阀(43)。
3.如权利要求2所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述中心控制系统(10)包 含远程处理控制器(11)，I/0模块(13 )和触摸屏(12 )；所述远程处理控制器(11)，通过所述 I/O模块(13)与所述液压系统(20 )连接，控制所述翼安全阀(41)、主安全阀(42 )和井下安 全阀(43)在故障时依次关断。
4.如权利要求3所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述远程监控系统(30)包 含通过所述I/O模块(13)与所述远程处理控制器(11)连接的主控室监控模块(31)及远距 离监控模块(32)。
5.如权利要求3所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述触摸屏(12)，通过所述 I/O模块(13)与所述远程处理控制器(11)连接，并输出显示所述远程处理控制器(11)的 监控数据，并向所述远程处理控制器(11)发送工作人员给出的操作命令。
6.如权利要求3或4或5所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述I/O模块 (13)，设置有包含RS232、RS485和RJ45的若干通讯接口。
7.如权利要求3所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述液压系统(20)包含供 油系统(21)和高压回路(22);所述高压回路(22)设置有与所述供油系统(21)连接的电动 泵或并联的手动泵，并与所述井下安全阀(43)连接，为其提供操作压力。
8.如权利要求7所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述液压系统(20)还包含 低压回路(23)，其压力供应通过对高压回路(22)的液压调压形成；所述低压回路(23)与所 述主安全阀(42)和翼安全阀(41)分别连接并提供操作压力。
9.如权利要求8所述井口地面安全控制系统，其特征在于，所述井口装置及采油树 (40)还包含易熔塞(44);所述液压系统(20)还包含先导控制回路(24)，其压力供应通过对 低压回路(23)的液压调压形成；所述先导控制回路(24)与所述高压回路(22)、低压回路 (23)以及易熔塞(44)分别连接并提供操作压力。
专利摘要一种井口地面安全控制系统，包含液压系统，与液压系统连接的中心控制系统，以及与中心控制系统连接的远程监控系统；所述中心控制系统对液压系统进行监控，并通过液压系统控制井口装置及采油树的开关状态。本实用新型中心控制系统通过远程处理控制器RTU控制，将其监控的井口现场采集的数据，在触摸屏或远程监控系统上的输出显示。在生产管线异常高低压、井口火灾等紧急故障出现时，所述中心控制系统检测到井口状态异常，会输出报警信号，由触摸屏或远程监控系统上输入紧急关井命令或自行执行关井命令，所述液压系统执行命令，控制翼安全阀、主安全阀、井下安全阀等依次序关断，实现现场关井或远程关井控制，保护人身安全，减少财产损失。
文档编号E21B34/02GK201874527SQ20102063986
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者张建权, 邹帆 申请人:上海神开石油化工装备股份有限公司, 上海神开石油设备有限公司