一种自动测压的试井防喷装置的制作方法

文档序号:15016697发布日期:2018-07-24 23:44阅读:171来源:国知局

本实用新型涉及试井设备技术领域,尤其涉及一种自动测压的试井防喷装置。



背景技术:

在油气开发过程中,大多数油气井需要进行试井测试以获取地层状态资料和油气分布资料,但是井内压力大,直接将井下测试仪器下放至井内进行测量有井喷的风险,且操作难度大,危险系数高。

为了既保证测井技术顺利进行,又能够防止施工人员的人身安全,大多需要有一个试井防喷装置与井下测井仪器配套使用,将井下测试仪器置于试井防喷装置中,试井防喷装置下端需与井口连通,使井下测试仪器通过试井防喷装置进入到井中,避免井喷风险,进而达到保障操作者人身安全和环境保护的目的。

从上述试井防喷装置的作用可知,该装置必须具有较高的耐压性和密封性,但是现有的试井防喷装置仅仅是机械结构,在实际应用中无法知晓其内部实际的压力值,同时随着使用时间的延长,试井防喷装置的耐压性能的变化状态也无从知晓,判断试井防喷装置的寿命多依靠经验值进行判断或者需要额外的测压组件和测压系统进行测压。在实际的试井操作中,无法实时监测试井防喷装置的压力值,而如果试井防喷装置内的压力超过试井防喷装置的耐压上限,就会有井喷事故发生的可能,而在试井时,施工人员需要近距离接触试井防喷装置,因此,若发生井喷事故,不仅会使测井失败、污染环境,还会危及施工人员的生命安全。



技术实现要素:

为了避免试井过程中因为试井防喷装置本身的缺陷造成井喷事故,本实用新型提供一种自动检测试井防喷装置内部压力值的试井防喷装置,包括防喷管、防喷盒和放空管,所述防喷盒设置在所述防喷管顶部,并与所述防喷管螺纹连接,所述放空管设置在防喷管上并与防喷管内腔连通,所述放空管的轴线与所述防喷管的轴线垂直所述放空管上设置有高压放空闸门,所述防喷管底部外壁上沿圆周间隔设置有多个向外凸出的防滑凸块。所述防喷盒和放空管内壁上分别设置有测压组件,所述测压组件设置在安装盒内,所述防喷盒和放空管的内腔固设有用于固定盒体安装盒的支架。所述放空管内壁上的测压组件位于所述高压放空闸门和防喷管之间。

优选地,所述防喷盒外径与防喷管外径一致,所述防喷盒与防喷管连接处的外壁上设置有胀紧套,所述胀紧套内侧设置有密封橡胶层,以增强所述防喷盒与防喷管之间的密封性能。

优选地,所述测压组件包括压力传感器、微控制器、无线收发模块和电源,所述压力传感器、无线收发模块与微控制器信号连接,所述微控制器、压力传感器由电源供电,压力传感器测得的压力数据通过无线收发模块传输给控制终端。

优选地,所述防喷盒外径与防喷管外径一致,所述防喷盒与防喷管连接处的外壁上设置有胀紧套,所述胀紧套内侧设置有密封橡胶层,以增强所述防喷盒与防喷管之间的密封性能。

优选地,所述防喷盒外径与防喷管外径一致,所述防喷盒与防喷管连接处的外壁上分别设置有第一凸缘和第二凸缘,所述第一凸缘沿周向均匀设置有多个通孔,所述第二凸缘沿周向间隔设置有多个弧形通槽,所述弧形通槽的设置位置与所述通孔位置相对应,所述弧形通槽在第二凸缘的径向方向上的宽度等于所述通孔的直径,以确保高强度螺栓可以穿过所述通孔和弧形通槽,实现对防喷管和防喷盒的进一步固定。

优选地,所述测压组件设置在安装盒内,所述安装盒焊接安装在所述防喷盒和放空管内壁上,所述压力传感器嵌设在所述安装盒上,并且在嵌设位置进行密封处理,防止液体渗入安装盒。

本实用新型具有以下有益效果:

1、本实用新型在防喷装置的防喷盒和放空管内壁上分别密封设置有测压组件,既可以在试井测试前进行防喷管的耐压范围测试,又可以在试井测试过程中实时监测防喷管内的压力值,有效预防因防喷装置的耐压缺陷造成的井喷事故。

2、防喷装置的防喷盒与防喷管的连接处外壁上设置胀紧套或者凸缘,通过胀紧套或者凸缘进一步加强防喷装置的可靠性,增加耐压强度,避免因管内压力过式螺纹连接失效,造成井喷;更防止井内油液因压力过大而从防喷盒与防喷管的螺纹连接处渗出,使防喷管外壁上的摩擦系数降低,增加操作者安装或取出井下测井仪器的难度。

3、在胀紧套内侧设置密封橡胶层,进一步保证防喷装置的防喷盒与防喷管的螺纹连接处的密封性能,防止油液渗出。

附图说明

图1是自动测压的试井防喷装置的在整体结构示意图。

图2是实施例2中自动测压试井防喷装置的结构示意图。

图3是图2是实施例3中自动测压试井防喷装置的结构示意图。

图4是测压组件的控制电路框图。

附图标记:1-防喷管;2-防喷盒;3-放空管;4-高压放空阀门;5-防滑凸块;6-测压组件;61-压力传感器;62-微控制器;63-无线收发模块;64-电源;7-胀紧套。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效,详细说明如下。

在本发明创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1:

为了避免试井过程中因为试井防喷装置本身的缺陷造成井喷事故,本实施例提供一种自动检测试井防喷装置内部压力值的试井防喷装置,包括如图1所示的防喷管1、防喷盒2和放空管3,防喷盒2设置在防喷管1顶部,并与防喷管1螺纹连接。

放空管3设置在防喷管1上并与防喷管1内部腔体连通,且放空管3的轴线与所述防喷管1的轴线垂直,放空管3上设置有高压放空闸门4,高压放空闸门4用于将防喷装置内的带压液体泄出,降低防喷装置的内压。

防喷管1底部外壁上沿圆周间隔设置有多个向外凸出的防滑键,防滑凸块5是为了减小在将防喷装置安装在采油树的过程中外力对防喷管1的机械伤害,减少机械损伤。

防喷盒2和放空管3内壁上分别密封设置有测压组件6,测压组件6包括如图4所示的压力传感器61、微控制器62、无线收发模块和电源64,压力传感器61、无线收发模块与微控制器62信号连接,微控制器62、压力传感器61由电源64供电,压力传感器61测得的压力数据通过无线收发模块传输给控制终端。

放空管3内壁上的测压组件6位于高压放空闸门4和防喷管1之间。这样设置的目的是在关闭高压放空闸门4时,通过测压组件6的压力传感器61测量放空管3位置处的压力值。

测压组件6的具体工作过程为:首先控制终端通过无线收发模块将控制信息发送给微控制器62,微控制器62控制压力传感器61工作,压力传感器61将测得压力值传输给微控制器62,微控制器62对压力值进行预处理后通过无线收发模块传回控制终端,控制终端分别接收由设置在防喷头和放空管3内的测压组件6传回的信息,并将两组信息进行综合比对,得出压力结果,并判断压力值时否异常。

上述的压力传感器61可以采用德国汉姆公司生产的型号为HM23Y的油田矿井专用压力传感,该型号的压力传感器61是专门为解决油田钻井、测井所面临的恶劣环境而设计的,采用欧洲陷阱的建设薄膜压力传感器61作为敏感元件,和电子线路做成一体化结构,该型号的压力传感器61为全不锈钢圆柱形结构,使用翻边。特别适用于油田测井、制药、纺织等粘稠、强震动的工业现场。在国内油田得到很好的应用。该产品测量范围 :0~220MPA,具有表压和绝压两种工作状态,供电范围为12~36VDC,测量精度高,适用温度范围广,且安全防爆。也可以使用北京天宇恒创传感技术有限公司生产的型号为CYT-1001的油井专用压力传感器61。压力敏感元件采用溅射工艺,在压力介质直接作用的17-4PH不锈钢膜片上,以分子键合的方式制作出“微米”级的电阻膜。再经过微电子工艺制作出需要的惠斯登电桥,组成全金属型敏感元件,无任何粘贴剂和活动件,无需密封腔和充油腔,因此具有适用恶劣环境和长期稳定性工作的特点。该压力传感器61是专门为油田测井、试井和压力仪表设计的高性能压力传感器61,产品在高温状态下长期稳定工作,抗振动,耐冲击,防潮。是油田恶劣环境下的理想产品。

微控制器62可以采用ATML公司生产的型号为STC89C51或STC89C52的单片机芯片;无线收发模块采用深证市创遥科技有限公司生产的型号为YET215的无线收发模块,无线收发模块成对使用,通过产品说明书连接其电路即可;电源64可以采用蓄电池。

上述的压力传感器61、无线收发模块63、微控制器62以及电源64,具体安装时可根据现有设计电路,并且按照各产品说明书和技术手册连接对应电性引脚即可。

本领域技术人员可以理解的是,放空管3的作用是在试井结束后将防喷装置内部的带压流体排出,并且尽可能的放空;所以,放空管3优选设置在防喷管1接近底部的位置,同时考量不影响防喷装置的安装与拆卸,放空管3还应当设置在防滑凸块5上方。

在具体实施过程中,测压组件6设置在安装盒内,安装盒设置在支架上,支架焊接在防喷盒2和放空管3内壁上,压力传感器61嵌设在安装盒上,并且在嵌设孔位置通过现有技术可实施的方式进行密封处理,防止液体渗入安装盒。

实施例2:

如图2所示,为了增强防喷盒2与防喷管1的连接强度和密封性能,可以防喷盒2外径与防喷管1外径一致,防喷盒2与防喷管1连接处的外壁上设置有胀紧套7,胀紧套7内侧设置有密封橡胶层,以增强防喷盒2与防喷管1之间的密封性能。

在胀紧套7内侧设置密封橡胶层,进一步保证防喷装置的防喷盒2与防喷管1的螺纹连接处的密封性能,防止油液渗出。

胀紧套7结构进一步加强防喷装置的可靠性,增加耐压强度,避免因管内压力过式螺纹连接失效,造成井喷;更防止井内油液因压力过大而从防喷盒2与防喷管1的连接处渗出,使防喷管1外壁上的摩擦系数降低,增加操作者安装或取出井下测井仪器的难度。

为了在现场安装时准确对胀紧套7的位置进行定位,可以在防喷盒2、防喷管1外壁上设置安装定位标识,辅助定位。

实施例3:

如图3为了增加防喷盒2与防喷管1的连接强度,防喷盒2与防喷管1的连接强度,所述防喷盒2与防喷管1连接处的外壁上分别设置有第一凸缘和第二凸缘,所述第一凸缘沿周向均匀设置有多个通孔,所述第二凸缘沿周向间隔设置有多个弧形通槽,所述弧形通槽的设置位置与所述通孔位置相对应,所述弧形通槽在第二凸缘的径向方向上的宽度等于所述通孔的直径,以确保高强度螺栓可以穿过所述通孔和弧形通槽,即,通过高强度螺栓实现对防喷管1和防喷盒2的轴向方向上的进一步固定。

为了便于取出井下测试仪器,在防喷管1壁上还可以设置爬梯,爬梯结构可以根据实际需求设置,最简单的是在防喷管1外壁上焊接钢板,钢板的长度最好是防喷管1直径的2.5~3倍。

本实施例的试井防喷装置的工作过程:

1.先通过测压装置,检测防喷装置的压力值(测出最大耐压值、安全耐压值等)。

2.将胀紧套7预安装在防喷管1顶部,以胀紧套7不会再防喷管1上滑动为佳;

3.使用录井钢丝穿过防喷盒2后连接井下测试仪器,将测试仪器置于防喷管1内后,将防喷盒2螺纹安装在防喷管1顶部,将胀紧套7的高强度拉力螺栓拧松,,使胀紧套刚好落入防喷盒2或防喷管1的外壁上的预定位范围内,拧紧高强度拉力螺栓;

4.将防喷管1的下端竖直第对接在测试井口采油树上,并且用紧固工具比如管钳咬合在防滑凸块5上,将防喷管1拧紧。

5.通过控制终端开启测压组件6,对防喷装置内的压力值进行实时测量和分析。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。

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