本實用新型屬于油氣田勘探開發(fā)技術領域，具體涉及一種CO₂壓裂用遠程控制高壓卸荷系統(tǒng)，適用于油氣井CO₂壓裂施工作業(yè)。

背景技術：

隨著CO₂壓裂工藝的不斷發(fā)展，施工規(guī)模和頻次也逐步增多，各種風險因素也隨之增加。其中CO₂壓裂施工的關鍵環(huán)節(jié)循環(huán)冷泵以及壓后管匯內(nèi)放壓都需要施工人員進入高壓及高濃度CO₂環(huán)境中進行管閥件操作，為施工人員的健康安全造成了極大的隱患。

(3)CO₂遠程控制卸荷系統(tǒng)通過將循環(huán)冷泵過程中需要操作的旋塞閥進行重新設計，配套相應的遠程控制系統(tǒng)以及專用放壓裝置，有效的解決了壓裂準備過程中地面操作人員進入高壓及超高濃度CO₂環(huán)境進行各種高壓管閥件開關及倒換工作時所面臨的安全風險，同時還能夠順利的完成循環(huán)冷泵及壓后放壓等工作。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中施工人員進入高壓及高濃度CO2環(huán)境中進行管閥件操作存在的安全隱患問題，本實用新型的目的在于提出一種CO2壓裂用遠程控制高壓卸荷系統(tǒng)，使地面管匯操作人員遠離高壓區(qū)，確保人員健康安全，同時大幅提高壓裂準備循環(huán)冷泵效果。

為實現(xiàn)上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現(xiàn)。

一種CO₂壓裂用遠程控制高壓卸荷系統(tǒng)，包括一單向閥,所述單向閥的出口連接一壓裂主管線，入口連接與一旋塞閥；所述旋塞閥連通一T型直角三通的一個端口，所述T型直角三通的另外兩個端口分別連接一遠程控制高壓卸荷旋塞閥和CO₂壓裂泵車；所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥連接一通徑放壓堵頭和一旋塞閥執(zhí)行器，所述旋塞閥執(zhí)行器通過兩線纜分別連接壓裂車電瓶和本地儀表控制箱；所述本地儀表控制箱同時連接多個旋塞閥執(zhí)行器，可對遠程控制高壓卸荷旋塞閥的開關進行控制并指示旋塞閥執(zhí)行器的當前開關狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥包括一上接口、一下接口以及一側(cè)面閥芯旋轉(zhuǎn)部；所述上端口連接所述通徑放壓堵頭，所述下接口連接T型直角三通，所述側(cè)面閥芯旋轉(zhuǎn)部連接所述旋塞閥執(zhí)行器。

優(yōu)選的，所述旋塞閥執(zhí)行器設有電源與信號控制接口，所述電源與信號控制接口電性連接一電源電和一信號控制線纜，所述電源電纜連接至一壓裂車電瓶，所述信號控制線纜連接至一本地儀表控制箱，所述本地儀表控制箱設置在儀表車上。

優(yōu)選的，所述旋塞閥執(zhí)行器的電源電纜與信號控制電纜為多芯屏蔽電纜。

優(yōu)選的，所述旋塞閥執(zhí)行器的工作電壓為24V直流，電機功率70W，額定電流7.8A。

優(yōu)選的，所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥與直角T型三通、通徑放壓堵頭均通過由壬連接。

優(yōu)選的，所述壓裂主管線與所述單向閥之間，所述單向閥與所述旋塞閥之間均通過由壬連接。

本實用新型的有益效果：本實用新型遠程控制系統(tǒng)通過對循環(huán)冷泵過程中需要人工操作的旋塞閥重新設計，為旋塞閥配備旋塞閥執(zhí)行器、本地儀表控制箱，構(gòu)建遠程控制系統(tǒng)得以遠程進行操作，施工人員無需進入高壓及高濃度CO₂環(huán)境進行各種高壓管閥件開關及倒換工作，避免施工人員進入危險施工區(qū)域的

附圖說明

圖1為本實用新型其中一實施例中CO₂壓裂用遠程控制高壓卸荷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的遠程控制高壓卸荷旋塞閥結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的CO2壓裂用遠程控制高壓卸荷系統(tǒng)電器連接框圖；

圖中：1-遠程控制高壓卸荷旋塞閥；2-通徑放壓堵頭；3-T型直角三通；4-旋塞閥；5-單流閥；6-CO2壓裂泵車；7-本地儀表控制箱；8-儀表車；9-電源電纜；10-信號控制電纜；11-壓裂主管線；201-旋塞閥執(zhí)行器；202-上接口；203-下接口；204-電源與信號控制接口；205-壓裂車電瓶；206-側(cè)面閥芯旋轉(zhuǎn)部。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

實施例1

如圖1至圖3所示，本實用新型實施例提供的一種CO₂壓裂用遠程控制高壓卸荷系統(tǒng)，包括一單向閥5,所述單向閥5的出口連接一壓裂主管線11，入口連接與一旋塞閥4；所述旋塞閥4連通一T型直角三通3的一個端口，所述T型直角三通3的另外兩個端口分別連接一遠程控制高壓卸荷旋塞閥1和CO₂壓裂泵車6；所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥1連接一通徑放壓堵頭2和一旋塞閥執(zhí)行器201，所述旋塞閥執(zhí)行器201通過兩線纜分別連接壓裂車電瓶205和本地儀表控制箱7；所述本地儀表控制箱7同時連接多個旋塞閥執(zhí)行器201，可對遠程控制高壓卸荷旋塞閥1的開關進行控制并指示旋塞閥執(zhí)行器201的當前開關狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥包括一上接口、一下接口以及一側(cè) 面閥芯旋轉(zhuǎn)部；所述上接口連接所述通徑放壓堵頭，所述下接口連接T型直角 三通，所述側(cè)面閥芯旋轉(zhuǎn)部連接所述旋塞閥執(zhí)行器。

優(yōu)選的，所述旋塞閥執(zhí)行器設有電源與信號控制接口，所述電源與信號控 制接口電性連接一電源電和一信號控制電纜，所述電源電纜連接至一壓裂車電 瓶，所述信號控制電纜連接至一本地儀表控制箱，所述本地儀表控制箱設置在 儀表車上。

優(yōu)選的，所述旋塞閥執(zhí)行器的電源電纜與信號控制電纜為多芯屏蔽電纜。

優(yōu)選的，所述旋塞閥執(zhí)行器的工作電壓為24V直流，電機功率70W，額定電 流7.8A。

優(yōu)選的，所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥與直角T型三通、通徑放壓堵頭均 通過由壬連接。

優(yōu)選的，所述壓裂主管線與所述單向閥之間，所述單向閥與所述旋塞閥之 間均通過由壬連接。

本實用新型的有益效果：本實用新型遠程控制系統(tǒng)通過對循環(huán)冷泵過程中 需要人工操作的旋塞閥重新設計，為旋塞閥配備旋塞閥執(zhí)行器、本地儀表控制 箱，構(gòu)建遠程控制系統(tǒng)得以遠程進行操作，施工人員無需進入高壓及高濃度CO2 環(huán)境進行各種高壓管閥件開關及倒換工作，避免施工人員進入危險施工區(qū)域的

201連接了壓裂車電瓶205和本地儀表控制箱7，當需要操作開關各個高壓閥件 時，施工人員僅需在本地儀表控制箱7上操作即可，無需暴露在高壓及超高濃 度CO2環(huán)境當中，杜絕了人員進入危險環(huán)境的風險。

實施例2

在實施例1的基礎上，如圖2所示，所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥1包括 一上接口202、一下接口203以及一側(cè)面閥芯旋轉(zhuǎn)部206；所述上接口202連接 所述通徑放壓堵頭2，所述下接口203連接T型直角三通3，所述側(cè)面閥芯旋轉(zhuǎn) 部206連接所述旋塞閥執(zhí)行器201。該遠程控制高壓卸荷旋塞閥1是一種通過旋 轉(zhuǎn)90度使閥塞上的通道口與閥體上的通道口相同或分開，實現(xiàn)開啟或關閉的一 種閥門，用以提供簡便、可靠的過壓保護，而且外部設定壓力調(diào)整簡便。

實施例3

在實施例1的基礎上，如圖2所示，所述旋塞閥執(zhí)行器201設有電源與信 號控制接口204，所述電源與信號控制接口204電性連接一電源電纜9和一信號 控制電纜10，所述電源電纜9連接至一壓裂車電瓶205上，所述信號控制電纜 10連接至一本地儀表控制箱7，所述本地儀表控制箱7設置在儀表車8上。

該旋塞閥執(zhí)行器201可選用揚州凱德斯生產(chǎn)的型號為DCL-EX40的電動執(zhí)行 器，該電動執(zhí)行器通過與所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥1配合使用，構(gòu)成自動 化控制系統(tǒng)。

所述旋塞閥執(zhí)行器201的電源電纜9與信號控制電纜10為多芯屏蔽電纜， 長度為50米。多芯屏蔽線纜載流量大,增加額定電流,且柔韌性好,有助于遠程 控制信號的穩(wěn)定。

所述旋塞閥執(zhí)行器201的電源電纜9與信號控制電纜10為多芯屏蔽電纜，長度為50米。多芯屏蔽線纜載流量大,增加額定電流,且柔韌性好,有助于遠程控制信號的穩(wěn)定。

所述旋塞閥執(zhí)行器201的工作電壓為24V直流，電機功率70W，額定電流7.8A，方便與現(xiàn)有的器件匹配。所述旋塞閥執(zhí)行器201的標準時間/力矩為15S/200Nm，可選標準時間/力矩為60S/400Nm。

實施例4

在實施例1的基礎上，所述壓裂主管線11與所述單向閥5之間，所述單向閥5與所述旋塞閥4之間均通過由壬連接，由壬扣型為FIG1502，F(xiàn)*M，承壓15000Ps i。采用由壬連接拆卸方便，便于檢修。

所述遠程控制高壓卸荷旋塞閥1與直角T型三通3、通徑放壓堵頭2均通過由壬連接，由壬扣型為FIG1502，F(xiàn)*M，承壓15000Ps i，采用由壬連接拆卸方便，便于檢修。

實施例5

了解決現(xiàn)有技術中施工人員進入高壓及高濃度CO₂環(huán)境中進行管閥件操作存在的安全隱患問題，本實用新型的目的在于提出一種CO₂壓裂用遠程控制高壓卸荷系統(tǒng)的使用方法。

其中，在施工準備過程中先通過將旋塞閥執(zhí)行器201的電源電纜9與控制電纜10從接口電源與信號控制接口204引出，電源電纜9連接至壓裂車電瓶205，信號控制電纜10連接本地儀表控制箱7，本地儀表控制箱7放置在儀表車8上。

該使用方法具體包括以下步驟：

循環(huán)冷泵操作步驟，將CO₂槽車的氣相通過CO₂增壓泵撬給所有連接的高低壓管線以及壓裂車的上水室備壓，完成備壓后，用放置在儀表車8上的本地儀表控制箱7遠程控制打開CO₂壓裂泵車6后安裝的遠程控制高壓卸荷旋塞閥1，直至該遠程控制高壓卸荷旋塞閥1的出口為液態(tài)CO₂且排量穩(wěn)定，逐步給CO₂壓裂泵車6掛擋，控制系統(tǒng)壓力10MPa以內(nèi)，觀察所有CO₂壓裂車液力端、上水室、高壓管線全部結(jié)霜，CO₂壓裂泵車6停泵，使用本地儀表控制箱7迅速遠程控制關閉CO₂壓裂泵車6后安裝的遠程控制高壓卸荷旋塞閥1，至此，循環(huán)冷泵工作結(jié)束；

壓后放壓操作步驟，使用本地儀表控制箱7逐個遠程控制打開CO₂壓裂泵車6后安裝的遠程控制高壓卸荷旋塞閥1，逐步放出液態(tài)CO₂，放壓過程中，確保壓力大于1.0Mpa，待所有的放壓出口沒有液態(tài)CO₂后，關閉開CO₂槽車的氣相閥門，打開所有2號(即圖3中的2#)旋塞閥放壓至零。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。