一种套管头环空压力远程监测装置的制作方法

本技术属于压力监测，涉及一种套管头环空压力远程监测装置。

背景技术：

1、钻井完井过程中，为了分隔不同的地质层系，防止地层压力不同导致井壁坍塌，需要一层或多层套管固井，每层套管用水泥固井，各层套管之间的环形空间加注环空保护液，各层套管之间的环形空间的压力即为环空压力，一般称为a环空、b环空、c环空等，由于环空之间可能存在天然气或环空保护液，受生产时温度影响热胀冷缩而产生了压力。环空压力控制在高产高压天然气井开发过程中非常重要，环空压力超高可能造成套管破裂，天然气窜入地表，造成严重井喷事故。因此，对环空压力的进行实时准确的监测非常重要。

2、目前在钻井作业中，尤其是深井，多使用三层乃至四层套管头结构，套管头环空监测压力表使用90°直角截止阀安装在套管头旁通平板阀上，为机械式压力表，观察环空压力时采用人工深入圆井内近距离直接观察压力表的方式，因受圆井深度，钻井液污染，圆井受限空间等因素影响，人工进入观察不安全，不方便，也不能实现实时监测。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于解决现有技术中采用人工深入圆井内近距离直接观察压力表的方式不安全便捷并且无法实现实时监测的技术问题，提供一种套管头环空压力远程监测装置。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供以下方案予以实现：

3、第一方面，本实用新型提供一种套管头环空压力远程监测装置，包括油箱和与井口套管头连接的压力转换器；所述油箱的出口和入口通过高压液压管线连接形成完整回路；所述压力转换器通过高压液压管线与所述完整回路连通；所述油箱的出口处设置有注油泵；所述完整回路上设置有压力表。

4、本实用新型的进一步改进在于：

5、所述完整回路上并联有泄压回路；所述泄压回路上设置有第一回路泄压阀；所述压力表上还设置有压力传感器安装接口。

6、所述压力表包括第一低量程压力表和第一高量程压力表。

7、所述第一低量程压力表和第一高量程压力表之间设置有第一隔断阀。

8、沿所述完整回路上油液流动方向，所述第一隔断阀后设置有第一低压泄压阀。

9、所述第一低量程压力表和第一高量程压力表之间还设置有第一切换阀，用于随压力变化自动切换工作的压力表；当所述完整回路中压力大于10 mpa时，第一切换阀切换为第一高量程压力表显示压力，当所述完整回路中压力小于10 mpa时，第一切换阀切换为第一低量程压力表显示压力。

10、所述完整回路上设置有单向阀；所述注油泵为手动注油泵。

11、所述第一低量程压力表的量程为0~16 mpa；所述第一高量程压力表的量程为0~105 mpa。

12、套管头环空压力远程监测装置中并联有若干条所述完整回路。

13、套管头环空压力远程监测装置中并联有3条所述完整回路。

14、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

15、本实用新型公开了一种套管头环空压力远程监测装置，该装置通过在井口套管头处设置压力转换器，将测井环空压力转换为油压，油压通过高压液压管线传递给设置在完整回路上的压力表，套管头环空压力远程监测装置设置在地面上，可在地面远距离实时观察圆井内各层套管头环空压力变化，有效解决了因人员进入圆井带来的不安全隐患，满足了安全，方便，实时监测数据的要求。另外，在油箱的出口处还设置有注油泵，可在完整回路中油液不充足的情况下为其补充油液并排除完整回路中的空气，保持套管头环空压力远程监测装置的精确性。

16、进一步地，所述完整回路上并联有泄压回路，泄压回路上设置有第一回路泄压阀，当完整回路中压力过高时，完成泄压保护压力表。另外压力表上还设置有压力传感器安装接口，供钻台司控房和录井房使用。

17、进一步地，完整回路中设置有量程为0~16 mpa的第一低量程压力表和量程为0~105 mpa的第一高量程压力表，并且在其中间设置有第一切换阀和第一隔断阀，完整回路中压力低于10mpa时，传至第一低量程压力表112显示，当压力高于10mpa时，通过第一切换阀401自动切换到高量程压力表111显示，且两个压力表可以在使用过程中随压力变化自动切换。

18、进一步地，套管头环空压力远程监测装置中并联有3条完整回路，实际工况中套管头多为三层，3条完整回路可同时监测多和环空压力，方便便捷，节省成本。

技术特征：

1.一种套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，包括油箱（307）和与井口套管头连接的压力转换器（141）；所述油箱（307）的出口和入口通过高压液压管线连接形成完整回路；所述压力转换器（141）通过高压液压管线与所述完整回路连通；所述油箱（307）的出口处设置有注油泵（308）；所述完整回路上设置有压力表。

2.根据权利要求1所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，所述完整回路上并联有泄压回路；所述泄压回路上设置有第一回路泄压阀（304）；所述压力表上还设置有压力传感器安装接口。

3.根据权利要求1所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，所述压力表包括第一低量程压力表（111）和第一高量程压力表（112）。

4.根据权利要求3所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，所述第一低量程压力表（111）和第一高量程压力表（112）之间设置有第一隔断阀（113）。

5.根据权利要求4所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，沿所述完整回路上油液流动方向，所述第一隔断阀（113）后设置有第一低压泄压阀（301）。

6.根据权利要求3所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，所述第一低量程压力表（111）和第一高量程压力表（112）之间还设置有第一切换阀（401），用于随压力变化自动切换工作的压力表；当所述完整回路中压力大于10 mpa时，第一切换阀（401）切换为第一高量程压力表（112）显示压力，当所述完整回路中压力小于10 mpa时，第一切换阀（401）切换为第一低量程压力表（111）显示压力。

7.根据权利要求3所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，所述第一低量程压力表（111）的量程为0~16 mpa；所述第一高量程压力表（112）的量程为0~105 mpa。

8.根据权利要求1所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，所述完整回路上设置有单向阀；所述注油泵（308）为手动注油泵。

9.根据权利要求1-8任一项所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，套管头环空压力远程监测装置中并联有若干条所述完整回路。

10.根据权利要求9所述的套管头环空压力远程监测装置，其特征在于，套管头环空压力远程监测装置中并联有3条所述完整回路。

技术总结
本技术公开了一种套管头环空压力远程监测装置，属于压力监测技术领域。包括油箱和与井口套管头连接的压力转换器；所述油箱的出口和入口通过高压液压管线连接形成完整回路；所述压力转换器通过高压液压管线与所述完整回路连通；所述油箱的出口处设置有注油泵；所述完整回路上设置有压力表。通过在井口套管头处设置压力转换器，将测井环空压力转换为油压，油压通过高压液压管线传递给设置在完整回路上的压力表，套管头环空压力远程监测装置设置在地面上，可在地面远距离实时观察圆井内各层套管头环空压力变化，有效解决了因人员进入圆井带来的不安全隐患，满足了安全，方便，实时监测数据的要求。

技术研发人员：周忠泽,鲁相,王吉福,艾买江·吐来克,朱宏伟,郭嘉恒
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：20230912
技术公布日：2024/4/7