用于钻井的封闭型点火装置的制作方法

本实用新型涉及钻井设备技术领域，特别是一种用于钻井的封闭型点火装置。

背景技术：

油田在试井及生产阶段产油过程中伴有一定量的石油气排出，其主要成分是甲烷、乙烷等气体。由于产量较小，收集输运成本高，不具有经济价值，因此采用就地燃烧的办法减小对大气环境的污染。石油气往往都是通过油气分离装置分离后通过油管排向大气，并在端部进行点燃，但是由于石油气在持续排放时流速不稳定，容易造成石油气燃烧熄灭，可能导致这些未经燃烧的石油气直接排向大气，污染环境和产生温室效应，并产生蒸气云爆炸、甲烷中毒等危害，严重威胁现场人员生命安全。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种通过控制石油气间隔排放，从而实现石油气充分燃烧的用于钻井的封闭型点火装置。

为了实现以上目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于钻井的封闭型点火装置，包括排气管道和主控器，所述排气管道一端安装有防风火炬，防风火炬内安装有与主控器电连接的电子点火器和引火装置，所述排气管道另一端连接有与气井连通的气体暂存罐，所述排气管道内安装有用于将气体封闭在气体暂存罐内的截止阀，截止阀上安装有用于检测其开合的检测模块，检测模块与主控器连接。

优选地，所述截止阀包括支撑座圈以及铰接在支撑座圈内用于密封支撑座圈内腔的截止盖板，所述支撑座圈卡接在排气管道内，支撑座圈一侧开有凹槽，凹槽内通过螺钉安装有用于限制截止盖板活动的扭簧。

优选地，所述检测模块安装在凹槽内，检测模块采用红外线传感器，且其发射的红外线与截止盖板运动方向的面平齐。

优选地，所述排气管道靠近防风火炬的一端安装有尾气挡板，排气管道穿过尾气挡板后位于防风火炬内，所述尾气挡板与防风火炬之间留有用于排出尾气的尾气通道。

优选地，所述防风火炬内顶面安装有稳焰器，稳焰器位于排气管道端口上方。

优选地，所述稳焰器为锥形结构，且其大端安装在防风火炬顶面，尖端指向排气管道端口。

优选地，所述稳焰器包括相互连接且中空的圆锥部和圆台部，所述圆台部可拆下安装在防风火炬内顶面，所述圆锥部加工有数条回流槽，数条回流槽沿圆锥部周向均匀分布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过设置气体暂存罐和截止阀，能够截断气体暂存罐与排气管道之间的内腔，从而将从气井中断断续续排出的气体暂存在气体暂存罐中，当气体暂存罐中的气体达到一定量后，由于受到气体暂存罐内气体的压力，截止板受力转动，从而克服扭簧施加给截止盖板的力，使排气管道连通，此时气体暂存罐中的气体进入排气管道中，同时，在截止盖板转动时，会将红外线传感器发射的红外线截断，从而触发红外线传感器，红外线传感器将点信号发送至主控器，同时主控器控制电子点火器和引火装置开启一定时间，在开启的时间段中，排气管中的气体从排气管端口处排出，使气体进入防风火炬中，经过电子点火器和引火装置，将气体点燃，除去甲烷、乙烷等有害气体，燃烧后的尾气通过为其通道排出，能够将气井中的气体先进行暂存，避免气体断断续续排出后燃烧不充分，并且能够防止由于流速不稳定，而导致石油气燃烧熄灭的问题；当气体暂存罐中的气体排至排气管道中后，气体暂存罐中的气体变少，从而气体压力变小，截止盖板受到的力小于扭簧施加给截止盖板的反作用力，从而通过扭簧带动截止盖板反向移动，将排气管道内腔进行截断，气井中排出的气体重新暂存在气体暂存罐中，而截止盖板复位后，被截断的红外线重新恢复，此时红外行感应器发送电信号至主控器，主控器在一定时间后控制关闭电子点火装置和引火装置，实现间断点火、引火，节约引火装置中燃气的同时，避免电子点火器和引火装置长期处于开合状态，提高装置适用寿命；

(2)通过在防风火炬内顶面设置稳焰器，且稳焰器为锥形结构，且其大端安装在防风火炬顶面，尖端指向排气管端口，当气体从排气管道的端口排出后，能够通过稳焰器将柱状的气流快速分散，从而使气体能够被快速的燃烧，并且气体被分散后点燃的效率也随即提升；并且稳焰器为锥形能够使从排气管道中排出的气体在分散后继续向上运动，直至与防风火炬内顶面碰撞，在碰撞后再次将气体进行分散，而且气体在与防风火炬内顶面碰撞后会改变气体流动方向，从而在防风火炬内形成旋流，使气体燃烧的更加充分。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的截止阀的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的稳焰器的结构示意图。

图中标记：1-排气管道、2-主控器、3-防风火炬、4-电子点火器、5-引火装置、6-气体暂存罐、7-截止阀、71-支撑座圈、72-截止盖板、8-检测模块、9-凹槽、10-扭簧、11-尾气挡板、12-尾气通道、13-稳焰器、131-圆锥部、132-圆台部、14-回流槽。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如“大致平行”并不仅仅表示绝对的平行，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“平行”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对平行之外，“大致平行”还包括上述的存在一定偏差的情况。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～图3所示，本实施例提供了用于钻井的封闭型点火装置包括排气管道1、主控器2、防风火炬3、电子点火器4、引火装置5、气体暂存罐6、截止阀7、检测模块8、凹槽9、扭簧10、尾气挡板11、尾气通道12、稳焰器13和回流槽14。

所述排气管道1一端安装有防风火炬3，防风火炬3内安装有与主控器2电连接的电子点火器4和引火装置5，电子点火器4采用gdh-2型电子点火器4，所述引火装置5包括与防风火炬3内腔连通的输气管，输气管上安装有电子阀门，输气管连接有引火器具，所述引火器具可采用液化气罐等常规现有技术，能够通过主控器2控制电子点火器4和电子阀门，从而使电子点火器4和阀门同时开启，在利用电子点火器4点火的同时液化气罐中的燃烧气体通过阀门进入防风火炬3中进行点火，此为常规现有技术中的点火装置的基本结构，这里不做赘述。

排气管道1靠近防风火炬3的一端安装有尾气挡板11，排气管道1穿过尾气挡板11后位于防风火炬3内，尾气挡板11与防风火炬3之间通过数根支撑条(图未示)连接，用于固定防风火炬3，避免防风火炬3掉落；所述尾气挡板11与防风火炬3底部之间留有用于排出尾气的尾气通道12，用于排出在防风火炬3内燃烧后的气体的残留物。

所述防风火炬3内顶面安装有稳焰器13，稳焰器13位于排气管道1端口上方，稳焰器13为锥形结构，且其大端安装在防风火炬3顶面，尖端指向排气管道1端口，所述稳焰器13包括相互连接且中空的圆锥部131和圆台部132，所述圆台部132可拆下安装在防风火炬3内顶面，所述圆锥部131加工有数条回流槽14，数条回流槽14沿圆锥部131周向均匀分布。当气体从排气管道1的端口排出后，能够通过稳焰器13将柱状的气流快速分散，从而使气体能够被快速的燃烧，并且气体被分散后点燃的效率也随即提升；并且稳焰器13为锥形能够使从排气管道1中排出的气体在分散后继续向上运动，直至与防风火炬3内顶面碰撞，在碰撞后再次将气体进行分散，而且气体在与防风火炬3内顶面碰撞后会改变气体流动方向，从而在防风火炬3内形成旋流，使气体燃烧的更加充分。

所述排气管道1远离防风火炬3的一端通过法兰连接有气体暂存罐6，气体暂存罐6的进气端与气井连通，气井中流出的石油气通过气井内的管道进入气体暂存罐6中，然后从气筒暂存罐中进入排气管道1中，所述排气管道1靠近气体暂存罐6的一端安装有截止阀7，所述截止阀7包括支撑座圈71以及可铰接在支撑座圈71内用于密封支撑座圈71内腔的截止盖板72，所述支撑座圈71卡接在排气管道1内，支撑座圈71的外径与排气管道1的内径相同，从而使支撑座圈71卡入排气管道1中，所述支撑座圈71一侧开有凹槽9，凹槽9内通过螺钉安装有用于限制截止盖板72活动的扭簧10，当扭簧10处于自然状态下时，截止盖板72处于封闭支撑底圈内腔的状态，从而避免气体暂存罐6中的气体进入排气管道1中，能够将从气井中断断续续排出的气体暂存在气体暂存罐6中，当气体暂存罐6中的气体达到一定量后，由于受到气体暂存罐6内气体的压力，截止板受力转动，从而克服扭簧10施加给截止盖板72的力，使排气管道1与气体暂存罐6连通，此时气体暂存罐6中的气体进入排气管道1中。同时，凹槽9内安装有检测模块8，检测模块8与主控器2电连接，检测模块8采用红外线传感器，且其发射的红外线与截止盖板72运动方向的面平齐，在截止盖板72转动时，会将红外线传感器发射的红外线截断，从而触发红外线传感器，红外线传感器将点信号发送至主控器2，同时主控器2控制电子点火器4和引火装置5开启一定时间，在开启的时间段中，排气管中的气体从排气管端口处排出，使气体进入防风火炬3中，经过电子点火器4和引火装置5，将气体点燃，除去甲烷、乙烷等有害气体，燃烧后的尾气通过为其通道排出。通过设置截止阀7能够将气井中的气体先进行暂存，避免气体断断续续排出后燃烧不充分，并且能够防止由于流速不稳定，而导致的石油气燃烧熄灭的问题；当气体暂存罐6中的气体排至排气管道1中后，气体暂存罐6中的气体变少，从而气体压力变小，截止盖板72受到的力小于扭簧10施加给截止盖板72的反作用力，从而通过扭簧10带动截止盖板72反向移动，将排气管道1内腔进行截断，气井中排出的气体重新暂存在气体暂存罐6中，而截止盖板72复位后，被截断的红外线重新恢复，此时红外行感应器发送电信号至主控器2，主控器2在一定时间后控制关闭电子点火装置和引火装置5，实现间断点火、引火，节约引火装置5中燃气的同时，避免电子点火器4和引火装置5长期处于开合状态，提高装置适用寿命。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

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