井口安全控制系统事实上是一个集成的、统一的、完整的井场安全控制装备,集成了井场所有涉及安全控制与生产管理的设备与仪器仪表等。井口安全控制系统可以是一个广义的系统,是由不同厂家的设备共同组成。包括:井下安全阀(SCSSV)、采气(油)树/地面安全阀(SSV)、手动/电动/气液动节流阀(Choke Valve)、生产管线(Flow Line)、井口控制盘(WHCP)和仪器仪表等部分组成。
1. 地面安全阀
地面安全阀分为主阀(MSV)和翼阀(WSV),是安装在采油树上,在生产设施发生火警、管线破裂、发生不可抗拒的自然灾害(如地震、冰情、强台风等)非正常情况时,能紧急关闭,防止井喷、保证油气井措施、生产安全的安全设备。地面安全阀采用故障防护型设计,可以是气动,也可以是液动,现场安装维护简单易行。地面安全阀在液控压力作用下保持开启,一旦液压消失,地面安全阀就关闭。
2. 井下安全阀
井下安全阀(SSSV)是一种装在油气井内,在生产设施发生火警、管线破裂、发生不可抗拒的自然灾害(如地震、冰情、强台风等)非正常情况时,能紧急关闭,防止井喷、保证油气井措施、生产安全的井下工具。海上作业中也称水下安全阀。
井下安全阀按控制方式分为地面控制(SCSSV)和井下控制(SSCSV)两种。 地面控制井下安全阀一般原理为:从地面加液压,高压液体经控制管线进入活塞腔,推动活塞下行,压缩弹簧,并顶开阀板,实现打开;保持地面控制压力,即保持开启状态;泄掉地面控制压力,阀板在弹簧作用下复位,实现关闭。
3. 井口安全控制系统的功能
1) 打开、关闭安全阀的功能;
2) 井口火灾紧急关井保护;
3) 现场紧急ESD关断保护;
4) 生产管线压力异常,压力超高、超低自动关井保护;
5) 主控室DCS系统紧急关井保护(RTU远程检测和控制功能);
6) 现场天然气浓度危险超标,自动报警并紧急关井保护等功能。