专利名称：一种旋转防喷器控制监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监测装置，特别涉及一种旋转防喷器控制监测装置。
背景技术：
欠平衡钻井技术是20世纪末发展起来的一项钻井新技术，它改变用钻井液的液柱压力来平衡地层压力的常规钻井方法，在钻井过程中钻井液的循环压力低于正钻地层的孔隙压力，允许产层流体流入井眼，在地面有效控制下循环到地面，其特征是:负压状态，边喷边钻。该技术具有常规钻井不可比拟的优越性:(I)能够解决或减轻钻井液漏失的工程复杂问题；(2)提高防喷能力，实现边喷边钻，彻底解放油气层；(3)防止油层污染，提高油井产能；(4)改进地质评价，提高勘探效果。利用欠平衡钻井技术可以有效地防止地层伤害，提高油井产能和勘探效率。该技术的应用解决了许多勘探开发中的难题，为老油田、枯竭地层、漏失层、低压、低渗地层等难动用油田的勘探开发提供了新的途径，成为继水平井技术之后的又一个钻井技术发展热点。欠平衡钻井的特点在于井底压力低于地层孔隙压力、地层流体进入井内，因此在欠平衡钻井过程中，地层中的流体(油和气)连同钻井液携带着岩屑从钻具与井筒之间的环空中上返，储层流体中所含的油气对井口设备和人员构成严重威胁，在井口有可能产生压力，因此必须要密封井口的返出流体，控制井口压力，防止井喷事故的发生。同时在井口有压力时钻井生产必须正常进行，也就是说，钻具必须既能旋转又能上下活动，这就需要一套区别于常规防喷器组旋转防喷器，实现欠平衡条件下的井口压力控制，本控制装置则是对旋转防喷器进行控制的关键设备。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种旋转防喷器控制监测装置，该装置可以对旋转防喷器的轴承总成进行冷却和润滑，并可以提供卡箍松开和夹紧的液压动力且具有优良的环境适应能力。为了实现以上目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种旋转防喷器控制监测装置，用来监测旋转防喷器，所述的旋转防喷器设有冷却腔、润滑腔、井压腔及夹紧腔，其特点是，包含:动力部件、监测控制台及防爆插接件；所述的动力部件通过防爆插接件与监测控制台相连；所述的动力部件包含:循环冷却系统，其通过冷却管线与冷却腔相连；油液润滑系统，其通过润滑管线分别与润滑腔、监测控制台相连；[0016]所述的监测控制台进口通过井压管线与井压腔相连，且通过夹紧管线与夹紧腔相连。所述的循环冷却系统包含冷却液箱、冷却液加热棒、冷却液温度控制器、防爆风冷却器、风冷防爆电机、旋涡泵及过滤器；所述的冷却液加热棒、冷却液温度控制器分别插入在冷却液箱中；所述的风冷防爆电机驱动防爆风冷却器；所述的旋涡泵进口通过过滤器与冷却液箱出口相连，其出口与冷却腔的进口相连；所述的防爆风冷却器进口与冷却腔的出口相连，所述的防爆风冷却器出口与冷却液箱的进口相连。所述的油液润滑系统包含第一油箱、润滑油加热棒、润滑油温度控制器，柱塞式计量泵以及润滑油压力控制器；所述的润滑油加热棒插入在第一油箱中；所述的润滑油温度控制器与润滑油加热棒相连，控制润滑油温度；所述的润滑油压力控制器与柱塞式计量泵相连，控制柱塞式计量泵启停；所述的柱塞式计量泵进、出口分别与第一油箱及润滑腔相连。所述的监测控制台包含监控台本体、隔爆控制箱、三位四通换向阀、第二油箱、夹紧柱塞泵和控制阀组；所述的隔爆控制箱安装在监控台本体内，控制夹紧柱塞泵；所述的第二油箱、夹紧柱塞泵、控制阀组、三位四通换向阀及夹紧腔相连。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点:本实用新型一种旋转防喷器控制监测装置，该装置可以对旋转防喷器的轴承总成进行冷却和润滑，并可以提供卡箍松开和夹紧的液压动力且具有优良的环境适应能力。
图1为本实用新型一种旋转防喷器控制监测装置的示意图图2为本实用新型一种旋转防喷器控制监测装置的动力部件的主视图；图3为本实用新型一种旋转防喷器控制监测装置的动力部件的俯视图；图4为本实用新型一种旋转防喷器控制监测装置的监测控制台的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。如图1所示，一种旋转防喷器控制监测装置，用来监测旋转防喷器，所述的旋转防喷器设有冷却腔11、润滑腔12、井压腔13及夹紧腔14，包含:动力部件2、监测控制台3及防爆插接件4 ;所述的动力部件2通过防爆插接件4与监测控制台3相连。所述的动力部件2包含:循环冷却系统，其通过冷却管线与冷却腔11相连；油液润滑系统，其通过润滑管线分别与润滑腔12、监测控制台3相连；以及隔爆控制箱23。所述的监测控制台3进口通过井压管线与井压腔13相连，且通过夹紧管线与夹紧腔14相连。如图2、3所示，所述的循环冷却系统包含冷却液箱211、冷却液加热棒212、冷却液温度控制器213、防爆风冷却器214、风冷防爆电机215、旋涡泵216及过滤器217 ;所述的冷却液加热棒212、冷却液温度控制器213分别插入在冷却液箱211中；所述的风冷防爆电机215驱动防爆风冷却器214 ;所述的旋涡泵216进口通过过滤器217与冷却液箱211出口相连，其出口与冷却腔11的进口相连；所述的防爆风冷却器214进口与冷却腔11的出口相连，所述的防爆风冷却器214出口与冷却液箱211的进口相连。冷却液温度控制器213可以在冷却液低于10°C时自动加热，冷却液高于30°C时自动停止使冷却液能维持在合适的范围内，保证良好的流动效果。所述的油液润滑系统包含第一油箱221、润滑油加热棒222、润滑油温度控制器223，柱塞式计量泵224以及润滑油压力控制器225 ;所述的润滑油加热棒222插入在第一油箱221中；所述的润滑油温度控制器223与润滑油加热棒222相连，控制润滑油温度；所述的润滑油压力控制器225与柱塞式计量泵224相连，控制柱塞式计量泵224启停；所述的柱塞式计量泵(224)进、出口分别与第一油箱221及润滑腔12相连，为了防止系统油泵超压，柱塞式计量泵224出口还配备了安全溢流阀。如图4所示，所述的监测控制台3包含监控台本体30、隔爆控制箱31、三位四通换向阀32、第二油箱33、夹紧柱塞泵34和控制阀组35 ;所述的隔爆控制箱31安装在监控台本体30内，控制夹紧柱塞泵34 ;所述的第二油箱33、夹紧柱塞泵34、控制阀组35、三位四通换向阀32及夹紧腔14相连。本实用新型应用时，设备的动力电源采用的是3相5线380V电源，给冷风冷防爆电机215、柱塞式计量泵224及夹紧柱塞泵34提供动力；冷却管线从动力机柜连接到旋转控制头的轴承总成上；从动力部件2出来的润滑油管分为两路，一路连接到旋转防喷器的轴承总成上，另一路连接到监测控制台的润滑油压力表上；把两条夹紧系统管线从监控台连接到旋转防喷器的轴承总成上，注意供油管和回油管不能接反；井压管线从旋转防喷器井压接口连接到监控台井口压力表上。启动旋涡泵216，旋涡泵216把冷却液箱211内的冷却介质泵入旋转防喷器的冷却腔11，出液管路上的流动指示器指示冷却液的流动情况。管路上装有安全溢流阀，当冷却系统压力过高时此阀打开，冷却系统卸压，实现了对冷却液泵的保护。当从冷却腔返回的液体温度过高时，启动防爆风冷却器214对冷却液进行冷却，保证轴承总成在合适的温度范围内工作。当设备在低温严寒地区使用时，还可以启动冷却液温度控制器213，再通过冷却液温度控制器213的调节使冷却液温度维持在适宜的温度范围，使冷却液在低温下时有较好的流动性，保证良好的冷却效果。启动柱塞式计量泵224，柱塞式计量泵224把润滑油泵入旋转防喷器的润滑腔12，对轴承总成实现持续润滑，通过调节柱塞式计量泵224可以调节润滑油的供给量。油路上装有润滑油压力控制器225，可以根据压力的变化控制柱塞式计量泵224的启停，使润滑油压力维持在设定范围内，保证对轴承总成润滑的可靠性。当设备在低温严寒地区使用时，还可以启动润滑油加热棒222，在通过润滑油温度控制器223的调节使润滑油温度维持在适宜的温度范围，保持良好的流动性，使润滑更加可靠。润滑油管路上装有安全阀，润滑系统压力较高时此阀打开，系统卸压，从而实现了对润滑油泵的保护。打开监控台本体30上的夹紧泵开关，启动夹紧柱塞泵34，将三位四通换向阀32置于中位，夹紧压力会在最高夹紧压力下稳定，该压力根据需要可以通过调整压力控制器的上限值而设定。将三位四通换向阀32置于卡箍夹紧位，夹紧柱塞泵34继续工作，卡箍油缸夹紧。当完全夹紧后夹紧柱塞泵34再次稳定，夹紧压力再次回升到最高夹紧压力值。将三位四通换向阀32置于松开位，夹紧柱塞泵34工作，夹紧腔14松开，夹紧压力同样会在设定压力值左右跳动，该压力值可以通过卡箍松开减压阀阀调节。在卡箍松开过程中柱塞泵不会停止，这是因为松开回路减压阀设定压力低于压力控制器的设定的下限值，所以当确认卡箍完全松开后将夹紧开关置于中位或者关闭夹紧泵开关。即当三位四通换向阀32置于中位或夹紧位置时，夹紧柱塞泵34启停由压力控制器自动控制，当三位四通换向阀32置于松开位置时，需要手动关闭泵开关。本系统在油泵输出管路和系统回液管路上设有溢流阀，保证了夹紧缸安全，为了缓冲卡箍夹紧和松开过程中的压力冲击，特在回液管路上增设此溢流阀，使回液管路中始终存在一定压力，防止卡箍夹紧和松开过程中的压力冲击撞缸。综上所述，本实用新型一种旋转防喷器控制监测装置，可以对旋转防喷器的轴承总成进行冷却和润滑，并可以提供卡箍松开和夹紧的液压动力且具有优良的环境适应能力。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1.一种旋转防喷器控制监测装置，用来监测旋转防喷器，所述的旋转防喷器设有冷却腔(11)、润滑腔(12)、井压腔(13)及夹紧腔(14)，其特征在于，包含:动力部件(2)、监测控制台(3)及防爆插接件(4);所述的动力部件(2)通过防爆插接件(4)与监测控制台(3)相连； 所述的动力部件(2)包含: 循环冷却系统，其通过冷却管线与冷却腔(11)相连； 油液润滑系统，其通过润滑管线分别与润滑腔(12)、监测控制台(3)相连； 所述的监测控制台(3)进口通过井压管线与井压腔(13)相连，且通过夹紧管线与夹紧腔(14)相连。
2.如权利要求1所述的旋转防喷器控制监测装置，其特征在于，所述的循环冷却系统包含冷却液箱(211)、冷却液加热棒(212 )、冷却液温度控制器(213)、防爆风冷却器(214)、风冷防爆电机(215)、旋涡泵(216)及过滤器(217)； 所述的冷却液加热棒(212)、冷却液温度控制器(213)分别插入在冷却液箱(211)中； 所述的风冷防爆电机(215)驱动防爆风冷却器(214); 所述的旋涡泵(216 )进口通过过滤器(217)与冷却液箱(211)出口相连，其出口与冷却腔(11)的进口相连； 所述的防爆风冷却器(214)进口与冷却腔(11)的出口相连，所述的防爆风冷却器(214)出口与冷却液箱(211)的进口相连。
3.如权利要求1所述的旋转防喷器控制监测装置，其特征在于，所述的油液润滑系统包含第一油箱(221)、润滑油加热棒(222)、润滑油温度控制器(223)，柱塞式计量泵(224)以及润滑油压力控制器(225); 所述的润滑油加热棒(222)插入在第一油箱(221)中； 所述的润滑油温度控制器(223)与润滑油加热棒(222)相连，控制润滑油温度； 所述的润滑油压力控制器(225)与柱塞式计量泵(224)相连，控制柱塞式计量泵(224)启停； 所述的柱塞式计量泵(224)进、出口分别与第一油箱(221)及润滑腔(12)相连。
4.如权利要求1所述的旋转防喷器控制监测装置，其特征在于，所述的监测控制台(3)包含监控台本体(30)、隔爆控制箱(31)、三位四通换向阀(32)、第二油箱(33)、夹紧柱塞泵(34)和控制阀组(35);所述的隔爆控制箱(31)安装在监控台本体(30)内，控制夹紧柱塞泵(34);所述的第二油箱(33)、夹紧柱塞泵(34)、控制阀组(35)、三位四通换向阀(32)及夹紧腔(14)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转防喷器控制监测装置，用来监测旋转防喷器，旋转防喷器设有冷却腔、润滑腔、井压腔及夹紧腔，包含动力部件、监测控制台及防爆插接件；动力部件通过防爆插接件与监测控制台相连；动力部件包含循环冷却系统，其通过冷却管线与冷却腔相连；油液润滑系统，其通过润滑管线分别与润滑腔、监测控制台相连；监测控制台进口通过井压管线与井压腔相连，且通过夹紧管线与夹紧腔相连。本实用新型能够对旋转防喷器的轴承总成进行冷却和润滑，并可以提供卡箍松开和夹紧的液压动力且具有优良的环境适应能力。
文档编号E21B33/06GK203022724SQ20132002697
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者姚胥源, 戴昀, 张素宾 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