安全阀阀位状态检测装置的制作方法

本实用新型涉及油气井井下安全技术，尤其涉及一种安全阀阀位状态检测装置。

背景技术：

为保证生产安全，通常在石油天然气单井上设置井下安全阀。具体地，在生产作业中，液控系统管路中串接有高压回路电磁阀和井下安全阀。高压回路电磁阀开启后，高压液体经控制管线进入安全阀的流管活塞缸体，推动流管活塞下行，进而压缩弹簧，使流管下移，顶开井下安全阀阀瓣、此时井下安全阀打开，与此同时，保持地面控制压力，井下安全阀即保持开启状态。在生产设施发生火警、管线破裂、发生不可抗拒的自然灾害(如地震、冰情、强台风等)等非正常情况时，液压控制系统失压后，流管在弹簧力的作用下回移，使阀瓣复位，进而使井下安全阀关闭，这样，可防止井喷、保证生产安全。

为了保证生产作业的正常进行，需要监测井下安全阀的开关状态，进而使操作人员根据井下安全阀的开关状态来进行相应操作。目前，常通过检测高压回路的压力值以及高压回路电磁阀的状态来判断井下安全阀的开关状态，当检测到高压回路电磁阀处于开启状态，且高压系统的压力值处于预设阈值时，控制系统则确定井下安全阀处于开启状态。但是，在生产实际中发现，即使当高压回路的压力值正常且高压回路电磁阀处于开启状态时，井下安全阀也可能处于关闭状态，因此，当采用上述方法来判断井下安全阀的开关状态时，存在准确率低、判断不及时的问题。另一方面，还通过在采油气树上泄放油气的方法来判断井下安全阀的开关状态，采用该方法虽然能准确的判断井下安全阀的开关状态，但由于采油气树附近存在高压，操作人员近距离操作时存在安全隐患，因此，该种方法存在安全性低的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种安全阀阀位状态监测装置，能够准确地获取井下安全阀的开关状态。

本实用新型提供的安全阀阀位状态检测装置，包括：安全阀、反馈管路、设置在所述反馈管路上的压力检测装置以及与所述压力检测装置电连接的控制系统，

所述安全阀的流管活塞上设置有L形通孔，所述安全阀的流管活塞缸体的侧壁上设置有第一通孔，所述反馈管路与所述第一通孔连接；在所述安全阀的阀瓣打开时，所述L形通孔与所述第一通孔正对连通，通过高压系统控制管线进入所述安全阀的液体流入所述反馈管路；

所述压力检测装置，用于检测所述反馈管路上是否有液体流过，并在检测到所述反馈管路上有液体流过时，向所述控制系统输出检测信号；

所述控制系统，用于根据所述检测信号向用户输出安全阀开启提示信息。

进一步地，所述压力检测装置为压力开关。

进一步地，所述压力检测装置为压力传感器。

进一步地，所述安全阀阀位状态检测装置，还包括：设置在所述反馈管路上的调节装置；

所述调节装置，用于调节所述反馈管路中的液体压力。

进一步地，所述调节装置为微孔式节流元件。

进一步地，所述安全阀阀位状态检测装置，还包括：液体回收装置；

所述液体回收装置与所述调节装置连接，用于回收所述反馈管路中的液体。

进一步地，所述液体回收装置为设置在液控柜内的储油箱。

进一步地，所述安全阀阀位状态检测装置，还包括：阀门，

所述阀门设置在所述压力检测装置和所述调节装置之间。

进一步地，所述安全阀开启提示信息为声音信息或图像信息。

本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，通过设置安全阀、反馈管路、压力检测装置和控制系统，并在安全阀的流管活塞上设置L形通孔，安全阀的流管活塞缸体的侧壁上设置第一通孔，且将反馈管路与第一通孔连接，并将L形通孔设置为在安全阀的阀瓣打开时与第一通孔正对连通，以及将压力检测装置设置在反馈管路上，且压力检测装置用于检测反馈管路上是否有液体流过，当压力检测装置检测到反馈管路有液体流过时，向控制系统输出检测信号，而控制系统则根据上述检测信号向用户输出安全阀开启提示信息，这样，利用本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，可安全地、准确地、及时地获取安全阀的开关状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型提供的安全阀阀位状态检测装置中的安全阀处于开启状态时的结构示意图；

图3为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例二的结构示意图；

图4为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例三的结构示意图；

图5为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例四的结构示意图；

附图标记说明：

1：安全阀；

10：安全阀的流管活塞缸体；

11：安全阀的流管活塞；

12：流管活塞缸体的侧壁；

111：L形通孔；

121：第一通孔；

2：反馈管路；

3：压力检测装置；

4：控制系统；

5：调节装置；

6：液体回收装置；

7：阀门；

91：电磁阀；

92：高压系统控制管线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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作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。

为了保证生产作业的正常进行，需要监测井下安全阀的开关状态，进而使操作人员根据井下安全阀的开关状态来进行相应操作。目前，一方面，常通过检测高压回路的压力值以及高压回路电磁阀的状态来判断井下安全阀的开关状态，当检测到高压回路电磁阀处于开启状态，且高压系统的压力值处于预设阈值时，控制系统确定井下安全阀处于开启状态。但是，在生产实际中发现，即使当高压回路的压力值正常且高压回路电磁阀处于开启状态时，井下安全阀也可能处于关闭状态，因此，当采用上述方法来判断井下安全阀的开关状态时，存在准确率低、判断不及时的问题。另一方面，还通过在采油气树上泄放油气的方法来判断井下安全阀的开关状态，采用该方法虽然能准确的判断井下安全阀的开关状态，但由于采油气树附近存在高压，操作人员近距离操作时存在安全隐患，因此，该种方法存在安全性低的问题。

本实用新型提供一种安全阀阀位状态检测装置，能够安全地、准确地、快速地获取井下安全阀的开关状态。

本实用新型提供的安全阀阀位状态检测装置，可应用于石油领域，例如，可将本实用新型提供的安全阀阀位状态检测装置应用于采油气井中。

图1为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例一的结构示意图；图2为本实用新型提供的安全阀阀位状态检测装置中的安全阀处于开启状态时的结构示意图。请参照图1和图2，本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，包括：安全阀1、反馈管路2、设置在反馈管路2上的压力检测装置3以及与压力检测装置3电连接的控制系统4；

安全阀1的流管活塞11上设置有L形通孔111，安全阀1的流管活塞缸体10的侧壁12上设置有第一通孔121，反馈管路2与第一通孔121连接；在安全阀1的阀瓣打开时，L形通孔111与第一通孔121正对连通，通过高压系统控制管线92进入安全阀1的液体流入反馈管路2；

压力检测装置3，用于检测反馈管路2上是否有液体流过，并在检测到反馈管路2上有液体流过时，向控制系统4输出检测信号；

控制系统4，用于根据检测信号向用户输出安全阀开启提示信息。

具体地，图1仅示出了安全阀的部分结构，关于安全阀的整体结构可以参见现有技术中的描述，此处不再赘述。需要说明的是，L形通孔111通过高压系统控制管线92与高压回路电磁阀91连接，当高压回路电磁阀91开启时，高压回路内的液体通过高压系统控制管线92进入到流管活塞缸体10内，此时，L形通孔111与反馈管路2未导通，L形通孔111被安全阀1的流管活塞缸体10的侧壁12封堵，液体推动安全阀1的流管活塞11移动，当安全阀1的流管活塞11移动至使安全阀1的阀瓣(图中未示出)打开时，L形通孔111与第一通孔121正对连通，此时，进入流管活塞缸体10的一部分液体通过第一通孔121流入反馈管路2中。

具体地，反馈管路2可以是钢管、铁管、胶管等。可选地，压力检测装置3可以是压力传感器或压力开关。此外，压力检测装置3可以设置在地上的液控柜内。例如，当压力检测装置3为压力开关时，当安全阀1处于打开状态时，安全阀1的流管活塞11上的L形通孔111与安全阀1的流管活塞缸体10的侧壁12上的第一通孔121正对连通，通过高压系统控制管线92进入流管活塞缸体10的液体通过L形通孔111与第一通孔121流入反馈管路2，当反馈管路2中的液体压力达到压力开关的压力额定值，压力开关产生检测信号，并将检测信号输出到控制系统，此时，控制系统向用户输出安全阀开启提示信息。

可选地，安全阀开启提示信息可以是声音信息，还可以是图像信息，这样，可通过声音信息或图像信息方便、直观地提示用户安全阀处于开启状态。此外，安全阀开启提示信息可以仅包括安全阀的阀位状态信息，例如，可以是：安全阀处于开启状态，或者是不仅包括安全阀的阀位状态信息，还包括反馈管路中的液体的压力值，例如，可以是：安全阀处于开启状态、反馈管路中的液体的压力值为2Mpa(或更小)。

本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，安全阀1的流管活塞11上设置有L形通孔111，且安全阀1的流管活塞缸体10的侧壁12上设置有第一通孔121，并且在安全阀1的阀瓣打开时，L形通孔111与第一通孔121正对连通，即安全阀1处于开启状态时，通过高压系统控制管线92进入流管活塞缸体10的液体可以通过L形通孔111以及第一通孔121流入到反馈管路2，这样，通过在反馈管路2上设置压力检测装置3，且该压力检测装置3能够检测反馈管路2中是否有液体流过，并在检测到反馈管路2上有液体流过时，向控制系统4输出检测信号，这样，控制系统便可以根据上述检测信号向用户输出安全阀开启提示信息，以提示用户安全阀处于开启状态。本实施例提供的安全阀阀位检测装置，可安全地、准确地获取安全阀的开关状态。

本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，通过设置安全阀、反馈管路、压力检测装置和控制系统，并在安全阀的流管活塞上设置L形通孔，安全阀的流管活塞缸体的侧壁上设置第一通孔，且将反馈管路与第一通孔连接，并将L形通孔设置为在安全阀的阀瓣打开时与第一通孔正对连通，以及将压力检测装置设置在反馈管路上，且压力检测装置用于检测反馈管路上是否有液体流过，当压力检测装置检测到反馈管路有液体流过时，向控制系统输出检测信号，而控制系统则根据上述检测信号向用户输出安全阀开启提示信息，这样，利用本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，可安全地、准确地获取安全阀的开关状态。

图3为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例二的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，还包括：设置在反馈管路2上的调节装置5；

调节装置5，用于调节反馈管路2中的液体压力。

具体地，调节装置5可以是节流元件。此外，调节装置5可以设置在地上的液控柜内。

本实施例中，通过在反馈管路2上设置调节装置5，这样，通过调节装置5来调节反馈管路2中的液体压力，可保证在L形通孔111与第一通孔121正对连通时，进入流管活塞缸体10的液体能够顺利的流入反馈管路2内。

可选地，调节装置5可以为微孔式节流元件。

需要说明的是，为了保证安全阀始终处于开启状态，需要调节与高压回路电磁阀91连接的高压泵输出液体的压力，以保证作用在安全阀1的流管活塞11上的液体压力值能够维持安全阀1始终处于打开状态(当作用在安全阀1的流管活塞11上的液体压力较小时，例如，当液体压力值小于与安全阀1的流管活塞11连接的流管弹簧的作用力时，安全阀1的阀瓣会在流管弹簧的作用下复位，使安全阀1关闭)。本实施例中，通过设置调节装置5，且将调节装置5设置为微孔式节流元件，微孔式节流元件可以调节反馈管路2中的液体流量，这样，可通过调节反馈管路2中的液体流量，达到调节作用在安全阀1的流管活塞11上的液体压力的目的，例如，当作用在安全阀1的流管活塞11上的液体压力值较小时，可调节微孔式节流元件，使反馈管路2中的液体的流量减小，这样，进入流管活塞缸体10的液体仅有一小部分流入到反馈管路2中，剩下的液体则作用在安全阀1的流管活塞11上，致使作用在安全阀1的流管活塞11上的液体的压力值提高，这样，可避免系统高压泵频繁启动打压。并且，通过调节反馈管路2的液体流量，还能够降低反馈管路2中的液体压力波动。

图4为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例三的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，还包括：液体回收装置6；

液体回收装置6与调节装置5连接，用于回收反馈管路2中的液体。

具体地，液体回收装置6可以为储油箱、储油罐等。

本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，通过设置液体回收装置，可将反馈管路中的液体收集起来，以期再次利用，并可避免因液体外泄造成的环境污染。

可选地，液体回收装置6为设置在液控柜内的储油箱。

本实施例中，将设置在液控柜内的储油箱作为液体回收装置，这样，可充分利用现有的设备，以减少设备配置、降低成本。

图5为本实用新型安全阀阀位状态检测装置实施例四的结构示意图。在上述实施例的基础上，本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，还包括：阀门7，阀门7设置在压力检测装置3和调节装置5之间。

具体地，阀门7可以为截止阀、碟阀、球形阀或针形阀。

需要说明的是，当已确认安全阀1处于打开状态时，可关闭阀门7，此后，还可利用阀门7来判断安全阀1是否仍旧处于打开状态。具体的判断方法及判断原理如下：当通过实施例一介绍的方法确定安全阀处于开启状态后，此时，可将阀门7关闭。经过一段时间后，需要再次确认安全阀是否处于打开状态，这时，将阀门7开启，若压力检测装置3反馈的检测信号提示反馈管路2的压力值迅速下降，则确定安全阀1处于关闭状态；若压力检测装置3反馈的检测信号提示反馈管路2的压力值无明显下降，则可以确定安全阀1处于打开状态。具体地，当确定安全阀1处于开启状态、将阀门7关闭后，第一通孔121与阀门7之间存在液体，此后，无论安全阀1处于开启状态还是关闭状态，第一通孔121与阀门7之间均存在液体，形成“死液”，“死液”的存在使压力检测装置3检测到的压力值依然正常，此后，当需要确认安全阀1是否依旧处于打开状态时，将阀门7打开，若此时安全阀1处于关闭状态，这时，存在于第一通孔121与阀门7之间的液体由于阀门7的打开而流向调节装置5，且由于安全阀1是处于关闭状态的，L形通孔111与第一通孔121未连通，第一通孔121那边没有液体通过反馈管路2流向压力检测装置3，这样，压力检测装置3反馈的检测信号将提示反馈管路2的压力值迅速下降。另外，若此时安全阀1依然处于开启状态，此时，安全阀1的流管活塞11上的L形通孔111与安全阀1的流管活塞缸体10的侧壁12上的第一通孔121正对连通，当阀门7开启时，安全阀1内的高压控制系统液体通过L形通孔111以及第一通孔121流入反馈管路2，反馈管路2中一直有液体存在，反馈管路2中的液体压力值基本不变，与高压系统控制管线92压力基本持平。

本实施例提供的安全阀阀位状态检测装置，通过在压力检测装置和调节装置之间设置阀门，这样，在确定安全阀处于开启状态后，可将阀门关闭，之后，平时可通过开启阀门，进而结合压力检测装置反馈的检测信号来确定安全阀是否依旧处于开启状态。通过对反馈管路“死液”的及时消除，也可以及时地发现井下安全阀关闭了但控制系统依然显示状态开的故障现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。