一种双气源采气井站井安系统控制部分结构的制作方法

本实用新型涉及采气井站安全控制技术领域，具体涉及一种双气源采气井站井安系统控制部分结构。

背景技术：

井安系统是井口安全系统的简称，现有的采气井站在井口都设置有井安系统，用于控制在压力变化过大或者发生着火等其它安全事故时，通过切断地下与地面安全阀关井，从而更好地保证井站的安全。

现有的一种采气井站井安系统一般会包括设置在井下的输气管道中的井下安全阀以及设置在井上输气管道中的井上安全阀，由于输气管道压力较大，井下安全阀和井上安全阀都采用液压控制的方式实现开闭，其控制部分结构包括和井下安全阀相连的井下用液压接入管路以及井下用液压回路，还包括和井上安全阀相连的井上用液压接入管路和井上用液压回路，其中井下用液压接入管路中设置有井下用气驱泵和井下用压力变送器，井上用液压接入管路中设置有井上用气驱泵和井上用压力变送器，井下用气驱泵和井上用气驱泵均通过一个气源管路和氮气瓶相连，气源管路上设置有电磁阀和调压阀，所述电磁阀、调压阀、井下用压力变送器和井上用压力变送器均和控制系统相连实现控制。

这样，通过控制系统控制气源管路对井下用气驱泵以及井上用气驱泵供气驱动，实现对井下用液压接入管路以及井上用液压接入管路中的油压控制，进而实现井下安全阀和井上安全阀的开闭控制，能够更好地确保安全性。

这样控制的原理是氮气气源经调压后，用高压比的气驱泵将液压油压力升高，传送到井下安全阀、井上安全阀与各自控制回路实现控制。当控制回路压力超低时，会引起故障关井，影响正常生产。压力超低的原因有：1、气源压力超低导致油路压力升不上去2、管路存在泄漏。

为了解决上述问题，现有技术中，一般采用设置多个并列的氮气瓶的方式，但这种方式只能部分地解决问题，当氮气瓶或者气源管路出现泄漏，仍然会导致压力超低而停产，影响生产效率。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够降低由于管路压力降低而导致故障关井的概率，更好地保证生产稳定性的双气源采气井站井安系统控制部分结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种双气源采气井站井安系统控制部分结构，包括和井下安全阀相连的井下用液压接入管路以及和井上安全阀相连的井上用液压接入管路，井下用液压接入管路中设置有井下用气驱泵和井下用压力变送器，井上用液压接入管路中设置有井上用气驱泵和井上用压力变送器，井下用气驱泵和井上用气驱泵均通过一个第一气源管路和第一气源相连，第一气源管路上设置有第一电磁阀和第一调压阀，所述第一电磁阀、第一调压阀、井下用压力变送器和井上用压力变送器均和控制系统相连实现控制；其特征在于：

第一气源管路上设置有第一压力变送器，第一压力变送器和控制系统相连实现控制；

还包括和第一气源管路并联设置的第二气源管路，第二气源管路进气端和第二气源相连，第二气源管路出气端和第一气源管路并联到气源主管路上，气源主管路分别和井上用气驱泵以及井下用气驱泵相连，第二气源管路上设置有第二电磁阀和第二调压阀，所述第二电磁阀和第二调压阀均和控制系统相连实现控制。

这样，采用本方案后，工作过程中，第二气源管路可以为常闭状态，控制系统依靠第一压力变送器检测第一气源管路的气压并实现其气压监控，当管路压力降低时，可以控制第二气源管路开启，进行气压补充，避免气源来源不足造成故障关井，提高生产稳定性。

进一步地，第一气源为并联设置的多个氮气瓶。

这样，采用氮气为常用气源，可以更好地保证安全性，采用多个氮气瓶可以更好地保证第一气源的供气稳定性。

进一步地，第二气源管路进气端和井口外的采气输送管道相连构成第二气源。这样，可以保证第二气源的稳定性。

进一步地，第二气源管路上还设置有可燃气体报警仪。

这样，由于第二气源为可燃气体，平时为第二气源管路为常闭状态不使用，当使用时即可依靠可燃气体报警仪实现安全监控，提高安全性。

进一步地，第一气源管路和第二气源管路上各自还设置有一个手动截止阀。

这样，方便当电气控制失灵时采用手动控制关闭管路。

进一步地，气源主管路上串联设置有两个调压阀，气源主管路输出端分别再连接一个调压阀后接入到井上用气驱泵以及井下用气驱泵。

这样，可以实现多级调压，更好地保证压力调节控制。

进一步地，第二气源管路上还设置有第二压力变送器，第二压力变送器和控制系统相连实现控制。

这样，方便监控第二气源管路的压力变化。

进一步地，第二压力变送器通过可燃气源压力检测用接头装置接入到第二气源管路上，所述可燃气源压力检测用接头装置，包括连接管和设置在所述连接管的内部的分隔件；

所述连接管的一端是输气管连接端，另一端是压力表连接端；输气管连接端和第二气源管路相接，压力表连接端和第二压力变送器相接；

所述分隔件将连接管内部沿着长度方向分隔成防冻液腔和燃气进入腔，所述分隔件上设有能够将防冻液腔和燃气进入腔连通的进气通道；

所述燃气进入腔邻近所述输气管连接端，所述防冻液腔邻近所述压力表连接端，且所述防冻液腔内填充有吸水型防冻液。

这样，在使用时：输气管（即第二气源管路）内的可燃气进入到燃气进入腔，因为“分隔件上设有能够将防冻液腔和燃气进入腔连通的进气通道”，所以，燃气进入腔中的可燃气能够经分隔件上的进气通道进入防冻液腔；又因为，防冻液腔内填充有吸水型防冻液，故吸水型防冻液能将可燃气中的水气吸除，避免水气因低温出现凝结并引起冻堵的现象，且在防冻液腔中水气被吸除的可燃气能够顺畅的进入压力表，使得压力表测得的数据更为准确。

与此同时，吸水型防冻液将可燃气中的水气吸除后进入压力表，防止水气进入压力表并产生冻堵、影响检测精度和损坏压力表的情况发生，帮助提升可燃气开采和传输的可靠性。

进一步地，所述吸水型防冻液为乙二醇防冻液。具有更好地防冻和吸水效果。

进一步地，所述分隔件的进气通道内设置有单向阀，该单向阀由燃气进入腔向防冻液腔单向导通。

这样可以更好地避免防冻液倒流。

故本实用新型具有能够降低由于管路压力降低而导致故障关井的概率，更好地保证生产稳定性的优点。

附图说明

图1为本实用新型双气源采气井站井安系统控制部分结构的结构示意框图。图中构件之间连接实线表示管路，虚线表示控制线路。

图2为可燃气源压力检测用接头装置的结构示意图。

图3为图2中分隔件的结构示意图。

图4为本实用新型双气源采气井站井安系统控制部分结构的结构示意图（堵头处于拆离开状态）。

图5为图4中堵头的结构示意图。

图中标记为：

1连接管：10输气管连接端，11压力表连接端，12防冻液腔，13燃气进入腔；

2分隔件：20金属球，21固定块，22压缩弹簧，23 O型密封圈；

3堵头：30缓速泄放通道；

4仪表连接头：40螺纹连接柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示：一种双气源采气井站井安系统控制部分结构，包括和井下安全阀1′相连的井下用液压接入管路2′以及和井上安全阀3′相连的井上用液压接入管路4′，井下用液压接入管路2′中设置有井下用气驱泵5′和井下用压力变送器6′，井上用液压接入管路4′中设置有井上用气驱泵7′和井上用压力变送器8′，井下用气驱泵5′和井上用气驱泵7′均通过一个第一气源管路9′和第一气源相连，第一气源管路9′上设置有第一电磁阀10′和第一调压阀11′，所述第一电磁阀10′、第一调压阀11′、井下用压力变送器6′和井上用压力变送器8′均和控制系统12′相连实现控制；其中：

第一气源管路9′上设置有第一压力变送器13′，第一压力变送器和控制系统12′相连实现控制；

还包括和第一气源管路9′并联设置的第二气源管路14′，第二气源管路14′进气端和第二气源相连，第二气源管路出气端和第一气源管路9′并联到气源主管路15′上，气源主管路15′分别和井上用气驱泵以及井下用气驱泵相连，第二气源管路14′上设置有第二电磁阀16′和第二调压阀17′，所述第二电磁阀16′和第二调压阀17′均和控制系统12′相连实现控制。

这样，工作过程中，第二气源管路可以为常闭状态，控制系统依靠第一压力变送器检测第一气源管路的气压并实现其气压监控，当管路压力降低时，可以控制第二气源管路开启，进行气压补充，避免气源来源不足造成故障关井，提高生产稳定性。

其中，第一气源为并联设置的多个氮气瓶18′。

这样，采用氮气为常用气源，可以更好地保证安全性，采用多个氮气瓶可以更好地保证第一气源的供气稳定性。

其中，第二气源管路14′进气端和井口外的采气输送管道19′相连构成第二气源。这样，可以保证第二气源的稳定性。

其中，第二气源管路14′上还设置有可燃气体报警仪20′。

这样，由于第二气源为可燃气体，平时为第二气源管路为常闭状态不使用，当使用时即可依靠可燃气体报警仪实现安全监控，提高安全性。

其中，第一气源管路和第二气源管路上各自还设置有一个手动截止阀21′。

这样，方便当电气控制失灵时采用手动控制关闭管路。

其中，气源主管路15′上串联设置有两个调压阀，气源主管路输出端分别再连接一个调压阀后接入到井上用气驱泵以及井下用气驱泵。

这样，可以实现多级调压，更好地保证压力调节控制。

其中，第二气源管路14′上还设置有第二压力变送器22′，第二压力变送器22′和控制系统12′相连实现控制。

这样，方便监控第二气源管路的压力变化。

其中，第二压力变送器22′通过可燃气源压力检测用接头装置23′接入到第二气源管路上，所述可燃气源压力检测用接头装置，参见图2-5所示，包括连接管1和设置在所述连接管1的内部的分隔件2；

所述连接管1的一端是输气管连接端10，另一端是压力表连接端11；

所述分隔件2将连接管1内部沿着长度方向分隔成防冻液腔12和燃气进入腔13，所述分隔件2上设有能够将防冻液腔12和燃气进入腔13连通的进气通道；

所述燃气进入腔13邻近所述输气管连接端10，所述防冻液腔12邻近所述压力表连接端11，且所述防冻液腔12内填充有吸水型防冻液。

这样在使用前，将输气管连接端10与输气管密封固定接通，将压力表连接端11与压力表密封固定接通。

在使用时：输气管（即第二气源管路）内的可燃气进入到燃气进入腔13，因为“分隔件2上设有能够将防冻液腔12和燃气进入腔13连通的进气通道”，所以，燃气进入腔13中的可燃气能够经分隔件2上的进气通道进入防冻液腔12；又因为，防冻液腔12内填充有吸水型防冻液，故吸水型防冻液能将可燃气中的水气吸除，避免水气因低温出现凝结并引起冻堵的现象，且在防冻液腔12中水气被吸除的可燃气能够顺畅的进入压力表，使得压力表测得的数据更为准确。

与此同时，吸水型防冻液将可燃气中的水气吸除后进入压力表，防止水气进入压力表并产生冻堵、影响检测精度和损坏压力表的情况发生，帮助提升可燃气开采和传输的可靠性。

实施时，优选连接管1由不锈钢材料制得。

其中，所述吸水型防冻液为乙二醇防冻液。

乙二醇是一种无色无臭微粘的液体，其沸点达197.4℃，冰点最低可达零下50℃以下，吸水性能好，且能与水任意比例混合。

当分隔件2上进气通道的直径小于3毫米时，即可利用乙二醇自身的粘性和输气管中的气压来使得防冻液腔12中的防冻液不会从分隔件2的进气通道溢出至燃气进入腔13内，避免防冻液的损失。

其中，所述分隔件2的进气通道内设置有单向阀，该单向阀由燃气进入腔13向防冻液腔12单向导通。

在上述分隔件2上设置单向阀后，即避免因可防止防冻液内流入燃气进入腔13引起防冻液的减少并降低防冻液吸水性能的情形，持久确保防冻液腔12内具有可靠的吸水性能。

实施时，单向阀的开启压力小于输气管中的气压。这样可确保单向阀可靠的单向导通。

实施时，单向阀的结构可采用以下结构：

分隔件2的进气通道为三级台阶通孔结构，该三级台阶通孔结构由燃气进入腔13向防冻液腔12方向的内径逐渐增大且依次为小孔段、中孔段和大孔段；其中，在中孔段内设置有一个密封用的金属球20，金属球20的外直径大于小孔段的孔直径，在大孔段处通过螺纹连接有一个固定块，该固定块内部沿轴向贯通设置穿孔，且该固定块与金属球20之间抵设有一个压缩弹簧22。

上述单向阀的结构简单，便于加工制造，且具有能够持久可靠使用的优点。

其中，所述分隔件2整体为柱形结构，且所述分隔件2的周向侧面套设有O型密封圈，所述分隔件2通过O型密封圈23与连接管1的内壁滑动接触和实现密封。

实施时，优选分隔件2的轴向间隔设置有至少两个O型密封圈。这样一来不仅可获得更优的密封效果，还能够使得分隔件2在连接管1内部的滑动更为顺畅。

利用上述分隔块能够在连接管1内部滑动的结构，结合分隔块的上方的连接管1内腔为防冻液腔12、该防冻液腔12填充有吸水型防冻液的特点，在因故障造成压力超高，干管中的超高压力会迅速作用并推动分隔块撞击防冻液，此时，防冻液就起到吸能缓冲液的作用，从而能够能减少误操作或突然起压造成对压力表的冲击，起到更好的保护压力表的作用。

其中，双气源采气井站井安系统控制部分结构，还包括防冻液添加结构，该防冻液添加结构包括泄放用螺纹孔和堵头3，在所述防冻液腔12所在的连接管1的管壁上开设有所述泄放用螺纹孔，所述泄放用螺纹孔内通过螺纹旋接固定有所述堵头3。

防冻液在使用一定时间后需添加或更换，设置了上述防冻液添加结构后，即可便捷的通过上述泄放用螺纹孔来泄放或添加防冻液。

其中，所述堵头3为螺栓型结构；

还包括设置在堵头3上的缓速泄放结构，所述缓速泄放结构包括缓速泄放通道30，所述缓速泄放通道30的一端进入端，另一端为泄放端；所述进入端位于所述堵头3上处在连接管1内的端面，所述泄放端位于堵头3的螺栓型结构中螺杆部分的侧壁上且邻近螺栓头的位置。

采用上述结构后，即可在无需将堵头3从泄放用螺纹孔完全拆下时，旋扭堵头3使得泄放端露出后即可实现缓速泄放防冻液，这样一来，可帮助更加精确调整防冻液的总量，避免因防冻液填充过多影响压力表精确测量的情形，利于获得更精准的压力值。

其中，所述堵头3的螺栓头与相邻的所述连接管1的外表面之间垫设有一个O型密封圈。

这样，不仅可通过上述O型密封圈来密封堵头3的螺栓头与连接管1之间缝隙；还利用上述O型密封圈起到垫圈的作用，避免堵头3的螺栓头与连接管1的硬接触，起到一定的保护作用。

其中，所述输气管连接端10整体是在所述连接管1下端面的凸柱型结构，该凸柱型结构的外侧面带有连接用螺纹，该凸柱型结构的内部沿着自身长度方向贯通设置有与连接管1内部连通的孔道。

上述输气管连接端10结构，能够降低输气管上供输气管连接端10固定安装位置的开孔大小，从而降低输气管中可燃气泄露的风险。

与此同时，还能够对分隔件2的向下移动形成限位，避免分隔件2从连接管1中掉出，确保分隔件2的移动过程更为可靠。

其中，所述压力表连接端11位于所述连接管1的上端，且所述压力表连接端11处通过螺纹与一个柱状的仪表连接头4的下端固定相连，该仪表连接头4的上端面设有上凸的螺纹连接柱40，该螺纹连接柱40用于供压力表固定连接；

所述仪表连接头4的下端面与顶部的螺纹连接柱40的上端面之间贯穿设置有过气通道。

上述包括仪表连接头4的压力表连接端11的结构，具有便于加工生产和易于装配的优点，能够帮助降低本产品的结构难度和生产成本，提高收益。

另外实施时，所述吸水型防冻液还可以为甘油防冻液。丙三醇又称甘油，甘油防冻液，不宜挥发和着火，对金属腐蚀性小，能够更好的保护好由金属材料构成的连接管。

以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。