一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置，包括深水钻井压井管线部分和水合物自动检测与防御部分。在石油天然气开采过程中，如果管道中生成了水合物，本实用新型专利技术可取代人工取样检测的方式，节省了大量人工检测的复杂程序与时间。本装置可以全程实时监测石油天然气开采过程中水合物生成位置，并控制水合物抑制剂注入的压力与速率，自动在水合物生成位置注入抑制剂，迅速的使其与产出的流体混合，清理已经产生的水合物并抑制水合物的生成，达到水合物防治的目的。本装置方法科学，满足石油天然气开采工程中的精度要求。

An automatic hydrate defense device for killing pipeline in deep water drilling

【技术实现步骤摘要】
一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置
本技术涉及一种水合物防御装置，尤其涉及一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置，属于石油天然气开采领域。
技术介绍
目前，随着我国经济持续不断的发展，石油天然气成为了人们生活中不可或缺的资源。但随着陆地石油天然气资源的不断减少，深水中石油天然气开采变得十分重要。与此同时，深水石油天然气的开采也出现了以下的问题：①、在深水石油天然气的开采过程中，水合物的生成严重影响了海底工作的安全周期（天然气水合物是在低温高压的环境条件下，天然气形成冰雪凝结状的化合物）；②、在开采过程中，如果出现大量的天然气水合物，可能会使管道、仪表等多种设备发生堵塞，对钻井的正常工作造成巨大的影响；③、在深水钻井压井管线中，管线越长，天然气水合物的影响就会越大。这些问题无论是对石油天然气开采的效率收益，还是对深水工作的安全性都带来了严重的影响。所以为了防止此类危险的发生，需要在管线中注入甲醇、乙二醇等有效的水合物抑制剂。因此，需要发展更安全、更便捷的水合物自动防御装置来杜绝以上情况的发生。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的缺陷与不足，提供一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置，以解决石油天然气开采中工作安全性、石油天然气开采效益、水合物防御便捷性的问题。为了上述问题，本技术提供了一种水合物自动检测与防御装置。为解决以上技术问题，本技术采用的技术方案是：一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置，其包括深水钻井压井压井管线机构和水合物自动检测与防御机构，所述深水钻井压井管线机构由井筒整体部分、压井管线、流动头和钻井液储蓄池组成，水合物自动检测与防御机构包括抑制剂添加短节、压力计托筒、油嘴温度计、油嘴压力计、上位机和抑制剂添加泵与抑制剂添加管线。抑制剂添加短节固定与水下井口600米的位置，通过螺纹连接与井筒连接，压力计托筒位于压井管线与防喷器之间，上下部两部与井筒通过螺纹连接固定，且压力计托筒内置温度计与压力计，实时监测流经流体的温度与压力，并将此处所得数据通过数据线反馈至上位机，油嘴温度计和油嘴压力计安装在流动头的上部，油嘴温度计和油嘴压力计分别与数据传输线连接，将所测得数据传输至上位机，上位机通过所得数据自动判断水合物生成状况，计算需要注入的水合物抑制剂压力与速率，水合物抑制剂储存罐通过抑制剂输送管线与抑制剂添加泵连接，抑制剂添加泵通过抑制剂注入管线分别与抑制剂注入短节、压井管线和钻井液管线连接，水合物自动检测与防御装置反馈时间小于0.2s。本技术有益效果为：该水合物自动防御装置可取代人工取样检测的方式，节省了大量人工检测的复杂程序与时间。本装置可以实时监测石油天然气开采过程中水合物生成状况，并控制水合物抑制剂注入的压力与速率，自动在水合物生成位置注入水合物抑制剂，迅速的使其与产出的流体混合，清理水合物并抑制水合物的生成，达到水合物防治的目的。附图说明图1是本技术的整体装置的二维平面示意图。附图标记说明：1.井筒、2.抑制剂添加短节、3.水下井口、4.压井管线、5.压力计托筒、6.数据传输线、7.防喷器、8.钻柱、9.流动头、10.钻井液管线、11.钻井液储蓄池、12.油嘴温度计、13.油嘴压力计、14.上位机、15.总数据传输线、16.信号执行器、17.第一信号控制线、18.第二信号控制线、19.第三信号控制线、20.水合物抑制剂储存罐、21.抑制剂输送管线22.第一抑制剂添加泵、23.第二抑制剂添加泵、24.第三抑制剂添加泵、25.第一抑制剂添加管线、26.第二抑制剂添加管线、27.第三抑制剂添加管线。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参见图1，本技术的具体实施方式采用如下技术方案：包括深水钻井压井管线部分和水合物自动检测与防御部分。所述的深水钻井压井管线部分包括井筒1、水下井口3、压井管线4、防喷器7、钻柱8、流动头9、钻井液管线10和钻井液储蓄池11。所述的压井管线4安装在水下井口3处上风口方向，接触25米以外。防喷器7安装在水下井口3套管头上。所述的流动头9位于钻柱8的顶部，并与钻柱8使用螺纹连接。流动头9右端通过管接与钻井液管线10连接，钻井液管线10另一端与钻井液储蓄池11相连。所述的水合物自动检测与防御部分包括抑制剂添加短节2、压力计托筒5、数据传输线6、油嘴温度计12、油嘴压力计13、上位机14、总数据传输线15、信号执行器16、第一信号控制线17、第二信号控制线18、第三信号控制线19、水合物抑制剂储存罐20、抑制剂输送管线21、第一抑制剂添加泵22、第二抑制剂添加泵23、第三抑制剂添加泵24、第一抑制剂添加管线25、第二抑制剂添加管线26和第三抑制剂添加管线27。所述抑制剂添加短接2位于水下井口3下部600米处的位置，与井筒1的上部与下部螺纹连接。所述压力计托筒5位于压井管线4的上部防喷器7的下部，与井筒螺纹连接。其内部含有温度计与压力计，可实时监测流经液体的温度与压力。压力计托筒通过数据传输先6与上位机14连接，将实时监测到的温度、压力传输到上位机14。所述油嘴温度计12与油嘴压力计13安装在流动头9的上部，实时监测流动头9与钻井液管线10内流体的温度与压力，并且通过数据传输线6与上位机14连接。油嘴温度计12与油嘴压力计13分别将实时温度、压力通过数据传输线6传输至上位机14。所述上位机14与信号执行器16通过总数据传输线15连接。上位机14向信号执行器提供的数据参数应包括水合物抑制剂的注入速率与压力。所述水合物抑制剂储存罐20通过抑制剂输送管线21分别与第一抑制剂添加泵22、第二抑制剂添加泵23、第三抑制剂添加泵24连接，并向其提供抑制剂。信号执行器16得到上位机14提供的数据参数，经第一信号控制线17控制第一抑制剂添加泵22，通过第一抑制剂添加管线25注入水合物抑制剂到抑制剂添加短节2内。信号执行器16得到上位机14提供的数据参数，经第二信号控制线18控制第二抑制剂添加泵23，通过第二抑制剂添加管线26注入水合物抑制剂到压井管线4内。信号执行器16得到上位机14提供的数据参数，经第三信号控制线19控制第三抑制剂添加泵24，通过第三抑制剂添加管线27注入水合物抑制剂到钻井液管线10内。本技术的深水钻井压井管线水合物自动防御装置的工作原理为：在深水钻井工作中，产出的石油天然气通过井筒1流出，升至抑制剂添加短节2，之后流经水下测试器到达压力计托筒5，压力计托筒5实时监测压井管线附近钻井液的温度和压力，并将获取的数据通过数据传输线6传输到上位机14；油嘴温度计12和油嘴压力计13实时监测油嘴流动管线中钻井液的压力与温度，并将获取的数据通过数据传输线6传输到上位机14；上位机14将所得数据进行分析，检测水合物生成的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置，其特征在于：包括深水钻井压井压井管线机构和水合物自动检测与防御机构，所述深水钻井压井管线机构由井筒整体部分、压井管线、流动头和钻井液储蓄池组成，水合物自动检测与防御机构包括抑制剂添加短节、压力计托筒、油嘴温度计、油嘴压力计、上位机和抑制剂添加泵与管线，抑制剂添加短节固定与水下井口600米处的位置，通过螺纹连接与井筒连接，压力计托筒位于压井管线与防喷器之间，上下部两部与井筒通过螺纹连接固定，且压力计托筒内置温度计与压力计，实时监测流经流体的温度与压力，油嘴温度计和油嘴压力计安装在流动头的上部，压力计托筒、油嘴温度计和油嘴压力计分别通过数据传输线与上位机连接，上位机通过所得数据自动判断水合物生成状况，计算需要注入的水合物抑制剂压力与速率，水合物抑制剂储存罐通过抑制剂输送管线与抑制剂添加泵连接，抑制剂添加泵通过抑制剂注入管线分别与抑制剂注入短节、压井管线和钻井液管线连接，水合物自动检测与防御装置反馈时间小于0.2s。/n

【技术特征摘要】
1.一种深水钻井压井管线水合物自动防御装置，其特征在于：包括深水钻井压井压井管线机构和水合物自动检测与防御机构，所述深水钻井压井管线机构由井筒整体部分、压井管线、流动头和钻井液储蓄池组成，水合物自动检测与防御机构包括抑制剂添加短节、压力计托筒、油嘴温度计、油嘴压力计、上位机和抑制剂添加泵与管线，抑制剂添加短节固定与水下井口600米处的位置，通过螺纹连接与井筒连接，压力计托筒位于压井管线与防喷器之间，上下部两部与井筒通过螺纹连接固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李远达，高志成，王彬，谢玉芹，李治儒，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37