点火装置及方法转让专利

申请号 : CN201711071754.6

文献号 : CN109751617B

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发明人 : 陈毅程娜何银坤王孝亮朱轶赵俊郑何光匡生平查磊刘小林王海涛何虎庄汪鑫文国华

申请人 : 中国石油天然气股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种点火装置及方法,涉及石油开采技术领域,通过放喷部件的放喷管线将钻井作业过程中高压油气层喷射出来的气体经由放喷部件的放喷管线导通至放喷口,可燃物质监测部件监测到放喷管线内流通有可燃物质时,向所述控制部件发送监测信号,控制部件在接收到监测信号后,向点火部件发送点火指令,以使点火部件根据点火指令启动点火端对放喷口点火,从而将可燃物质燃烧掉,避免对周围环境产生安全隐患。相对于现有技术,无需人为的启动点火操作,响应速度更快、响应更精准,进而提高了点火装置的安全性和可靠性。

权利要求 :

1.一种点火装置,其特征在于,包括:点火部件、可燃物质监测部件以及控制部件,所述控制部件分别与所述点火部件和所述可燃物质监测部件信号连接;

所述点火部件包括点火端,所述点火端设置于放喷部件的放喷口处;

所述可燃物质监测部件包括监测端,所述监测端设置于所述放喷部件的放喷管线内,所述可燃物质监测部件用于监测所述放喷管线中是否含有可燃物质,当监测到可燃物质时向所述控制部件发送监测信号;

所述控制部件用于在接收到所述监测信号后,向所述点火部件发送点火指令,以使所述点火部件根据所述点火指令启动所述点火端对所述放喷口点火;

所述点火部件包括变压器和电弧发射器;

所述变压器的电压输出端与所述电弧发射器电连接,用于给所述电弧发射器供电;

所述电弧发射器包括电弧发射端,所述电弧发射端为所述点火端,用于通过产生电弧进行点火;

所述点火装置,还包括:

气体流速测定仪,设置于所述放喷管线内,所述气体流速测定仪与所述控制部件信号连接,用于检测所述放喷管线内的气流流速,并发送给所述控制部件;

所述控制部件还用于,在接收到所述监测信号后,根据所述可燃物质监测部件到所述放喷口的距离、所述气流流速、以及所述放喷管线结构获取点火延迟时间,并延迟所述点火延迟时间后,向所述点火部件发送点火指令。

2.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,包括至少两个所述点火部件;

所述控制部件包括计时器和控制器;

所述计时器用于对每一所述点火部件的点火时长进行计时;

所述控制器用于根据所述计时器计时依次切换所述点火部件,以使每一所述点火部件依次工作预设时长。

3.根据权利要求2所述的点火装置,其特征在于,所述控制部件还包括存储器和显示器;

所述存储器用于对所述控制器的响应记录进行保存;

所述显示器用于将所述控制器的响应记录进行呈现。

4.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,还包括:点火测试部件,包括连通所述放喷管线的可燃物质通入口,所述可燃物质通入口位于所述监测端的上游,所述点火测试部件用于通过所述可燃物质通入口注入可燃物质以进行点火测试。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的点火装置,其特征在于,还包括:太阳能发电部件,用于给所述点火装置供电。

6.一种点火方法,应用于点火装置,其特征在于,所述点火装置包括:点火部件、可燃物质监测部件以及控制部件,所述控制部件分别与所述点火部件和所述可燃物质监测部件信号连接;所述方法包括:所述可燃物质监测部件监测放喷部件的放喷管线中是否含有可燃物质,当监测到可燃物质时向控制部件发送监测信号;

所述控制部件在接收到所述监测信号后,向点火部件发送点火指令;

所述点火部件根据所述点火指令启动设置于放喷部件的放喷口处的点火端对所述放喷口点火;

所述点火部件包括变压器和电弧发射器,所述变压器的电压输出端与所述电弧发射器电连接,用于给所述电弧发射器供电,所述电弧发射器包括电弧发射端,所述电弧发射端为所述点火端;

所述点火部件根据所述点火指令启动设置于放喷部件的放喷口处的点火端对所述放喷口点火,具体包括:所述点火部件接收到所述点火指令后,启动所述电弧发射器,使所述电弧发射端对所述放喷口发射电弧,对所述放喷口排放的可燃物质进行点火;

所述控制部件在接收到所述监测信号后,向点火部件发送点火指令,具体包括:气体流速测定仪检测所述放喷管线内的气流流速,并发送给所述控制部件;

所述控制部件在接收到所述监测信号后,根据所述可燃物质监测部件到所述放喷口的距离、所述气流流速、以及所述放喷管线结构获取点火延迟时间,并延迟所述点火延迟时间后,向所述点火部件发送点火指令。

7.根据权利要求6所述的点火方法,其特征在于,所述点火部件至少有两个;所述控制部件包括计时器和控制器;

所述控制部件在接收到所述监测信号后,向点火部件发送点火指令,具体包括:所述计时器对每一所述点火部件的点火时长进行计时;

所述控制器根据所述计时器计时依次切换所述点火部件,以使每一所述点火部件依次工作预设时长。

说明书 :

点火装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及石油开采技术领域,尤其涉及一种点火装置及方法。

背景技术

[0002] 井喷是地层流体无控制连续不断的涌入井筒,喷出地面或侵入其他低压层位的现象。例如,在石油钻井中,当遇到地下高压油气层时,若钻井液的液柱压力低于高压油气层的压力,高压油气层的高压气流体会从地下向上喷向井口,以致顶出钻井液而形成溢流、井涌,甚至井喷。此时钻井工作者将会关闭防喷器采取节流、放喷等相应的有效措施,从高压油气层喷射出来的气流体中通常包含有油、气和水,气体中主要以烷烃、硫化氢、二氧化硫、一氧化碳等物质为主,其中包含有大量的可燃、有毒气体,若不进行处理直接外排,会对周围环境产生较大的安全隐患。
[0003] 点火装置是用以对井喷过程产生的可燃气体点燃的装置,现有的点火装置,包括火炬、燃油点火部件以及燃油储罐,燃油点火部件主要有两种,一种工作原理是利用文丘里喷射原理,在引火燃烧器的混合室,设置有压缩空气喷嘴和燃油喷嘴,当操作员按下“点火”按扭后,压缩空气从喷嘴高速喷出,在混合室内形成局部负压,油箱内的燃油受到抽吸,通过油管从燃油喷嘴喷入混合室,与压缩空气混合成雾状喷入燃烧室,遇到燃烧室内的电子打火头闪出的火花即被点燃,如主火炬口有可燃气体喷出即被点燃。另一种工作原理是以压缩空气作动力源,迸入组合控制柜后分两路,一路经电磁换向阀、节流阀进入油箱,迫使油料迅速喷射出去。另一路经另一组电磁换向阀、节流阀与油料充分混合,使其雾化。雾化后的柴油经火头处的电子打火被点燃,形成约3米长的强烈火焰,去点燃放喷管线排放出来的可燃气体。电磁换向阀的启、闭由电控箱控制。当操作员按下“点火”按扭后,遥控器将向主机发送一串二进制代码,主机电脑芯片收到信号并经滤波识别为本系统正确代码后发出点火指令。
[0004] 现有技术中对放喷管线排放出来的气流体点火过程,均需要人为的操控,如果点火时机把握不准,容易出现点火时间延后,导致部分可燃、有毒的气体外排后才进行点燃,对周围环境产生安全隐患。因此人为操作的安全性不高。

发明内容

[0005] 本发明提供一种点火装置及方法,以提高点火装置的安全性。
[0006] 本发明的一个方面是提供一种点火装置,包括:点火部件、可燃物质监测部件以及控制部件,所述控制部件分别与所述点火部件和所述可燃物质监测部件信号连接;
[0007] 所述点火部件包括点火端,所述点火端设置于放喷部件的放喷口处;
[0008] 所述可燃物质监测部件包括监测端,所述监测端设置于所述放喷部件的放喷管线内,所述可燃物质监测部件用于监测所述放喷管线中是否含有可燃物质,当监测到可燃物质时向所述控制部件发送监测信号;
[0009] 所述控制部件用于在接收到所述监测信号后,向所述点火部件发送点火指令,以使所述点火部件根据所述点火指令启动所述点火端对所述放喷口点火。
[0010] 进一步的,所述点火部件包括变压器和电弧发射器;
[0011] 所述变压器的电压输出端与所述电弧发射器电连接,用于给所述电弧发射器供电;
[0012] 所述电弧发射器包括电弧发射端,所述电弧发射端为所述点火端,用于通过产生电弧进行点火。
[0013] 进一步的,所述点火装置包括至少两个所述点火部件;
[0014] 所述控制部件包括计时器和控制器;
[0015] 所述计时器用于对每一所述点火部件的点火时长进行计时;
[0016] 所述控制器用于根据所述计时器计时依次切换所述点火部件,以使每一所述点火部件依次工作预设时长。
[0017] 进一步的,所述控制部件还包括存储器和显示器;
[0018] 所述存储器用于对所述控制器的响应记录进行保存;
[0019] 所述显示器用于将所述控制器的响应记录进行呈现。
[0020] 进一步的,所述点火装置还包括:
[0021] 气体流速测定仪,设置于所述放喷管线内,所述气体流速测定仪与所述控制部件信号连接,用于检测所述放喷管线内的气流流速,并发送给所述控制部件;
[0022] 所述控制部件还用于,在接收到所述监测信号后,根据所述可燃物质监测部件到所述放喷口的距离、所述气流流速、以及所述放喷管线结构获取点火延迟时间,并延迟所述点火延迟时间后,向所述点火部件发送点火指令。
[0023] 进一步的,所述点火装置还包括:
[0024] 点火测试部件,包括连通放喷管线的可燃物质通入口,所述可燃物质通入口位于所述监测端的上游,所述点火测试部件用于通过所述可燃物质通入口注入可燃物质以进行点火测试。
[0025] 进一步的,所述点火装置还包括:
[0026] 太阳能发电部件,用于给所述点火装置供电。
[0027] 本发明的另一个方面是提供一种点火方法,应用于点火装置,所述点火装置包括:点火部件、可燃物质监测部件以及控制部件,所述控制部件分别与所述点火部件和所述可燃物质监测部件信号连接;所述方法包括:
[0028] 所述可燃物质监测部件监测放喷部件的放喷管线中是否含有可燃物质,当监测到可燃物质时向控制部件发送监测信号;
[0029] 所述控制部件在接收到所述监测信号后,向点火部件发送点火指令;
[0030] 所述点火部件根据所述点火指令启动设置于放喷部件的放喷口处的点火端对所述放喷口点火。
[0031] 进一步的,所述点火部件包括变压器和电弧发射器,所述变压器的电压输出端与所述电弧发射器电连接,用于给所述电弧发射器供电,所述电弧发射器包括电弧发射端,所述电弧发射端为所述点火端;
[0032] 所述点火部件根据所述点火指令启动设置于放喷部件的放喷口处的点火端对所述放喷口点火,具体包括:
[0033] 所述点火部件接收到所述点火指令后,启动所述电弧发射器,使所述电弧发射端对所述放喷口发射电弧,对所述放喷口排放的可燃物质进行点火。
[0034] 进一步的,所述点火部件至少有两个;所述控制部件包括计时器和控制器;
[0035] 所述控制部件在接收到所述监测信号后,向点火部件发送点火指令,具体包括:
[0036] 所述计时器对每一所述点火部件的点火时长进行计时;
[0037] 所述控制器根据所述计时器计时依次切换所述点火部件,以使每一所述点火部件依次工作预设时长。
[0038] 进一步的,所述控制部件在接收到所述监测信号后,向点火部件发送点火指令,具体包括:
[0039] 气体流速测定仪检测所述放喷管线内的气流流速,并发送给所述控制部件;
[0040] 所述控制部件在接收到所述监测信号后,根据所述可燃物质监测部件到所述放喷口的距离、所述气流流速、以及所述放喷管线结构获取点火延迟时间,并延迟所述点火延迟时间后,向所述点火部件发送点火指令。
[0041] 本发明提供的点火装置及方法,放喷部件的放喷管线将钻井作业过程中高压油气层喷射出来的气体经由放喷部件的放喷管线导通至放喷口,可燃物质监测部件监测到放喷管线内流通有可燃物质时,向所述控制部件发送监测信号,控制部件在接收到监测信号后,向点火部件发送点火指令,以使点火部件根据点火指令启动点火端对放喷口点火,从而将可燃物质燃烧掉,避免对周围环境产生安全隐患。相对于现有技术,无需人为的启动点火操作,响应速度更快、响应更精准,进而提高了点火装置的安全性和可靠性。

附图说明

[0042] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0043] 图1为本发明实施例一提供的一种点火装置的主视图;
[0044] 图2为图1所示的点火装置的侧视图;
[0045] 图3为图1所示的点火装置的信号连接示意图;
[0046] 图4为本发明实施例一提供的另一种点火装置的俯视图;
[0047] 图5为图4所示的点火装置的主视图;
[0048] 图6为本发明实施例一提供的另一种点火装置的结构示意图;
[0049] 图7为本发明实施例一提供的另一种点火装置的结构示意图;
[0050] 图8为本发明实施例二提供的一种点火方法的流程示意图。
[0051] 附图标记说明:
[0052] 10-点火部件;11-点火端;
[0053] 12-变压器;13-电弧发射器;
[0054] 14-整流器;15-开关;
[0055] 16-手动操控装置;17-遥控器;
[0056] 18-通信部件;20-可燃物质监测部件;
[0057] 30-控制部件;31-计时器;
[0058] 32-控制器;33-存储器;
[0059] 34-显示器;40-放喷部件;
[0060] 41-放喷管线;42-放喷端;
[0061] 42a-放喷端;50-可燃物质通入口;
[0062] 60-太阳能发电部件;61-太阳能发电装置;
[0063] 62-逆变器;70-电源切换器;
[0064] 80-电网。

具体实施方式

[0065] 需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0066] 在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外,术语“第一”、“第二”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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0067] 实施例一
[0068] 图1为本发明实施例一提供的一种点火装置的主视图;图2为图1所示的点火装置的侧视图;图3为图1所示的点火装置的信号连接示意图。如图1-3所示,本实施例提供一种点火装置,包括:点火部件10、可燃物质监测部件20以及控制部件30,所述控制部件30分别与所述点火部件10和所述可燃物质监测部件20信号连接;
[0069] 所述点火部件10包括点火端11,所述点火端11设置于放喷部件40的放喷口处;
[0070] 所述可燃物质监测部件20包括监测端,所述监测端设置于所述放喷部件40的放喷管线41内,所述可燃物质监测部件20用于监测所述放喷管线41中是否含有可燃物质,当监测到可燃物质时向所述控制部件30发送监测信号;
[0071] 所述控制部件30用于在接收到所述监测信号后,向所述点火部件10发送点火指令,以使所述点火部件10根据所述点火指令启动所述点火端11对所述放喷口点火。
[0072] 在本实施例中,所述放喷部件40包括放喷管线41和与所述放喷管线41连通的放喷口。具体的,放喷部件40可以包括放喷管线41以及与所述放喷管线41端部连通的放喷端42,其中放喷端42设置有放喷口,放喷口为所述放喷端42的开口,其中放喷管线41用于将钻井作业过程中高压油气层喷射出来的气体导通至放喷端42,并在放喷口点燃,将气体中的可燃物质燃烧掉,以避免对环境造成不利影响。如图1和图2所示,放喷部件40可以采用水平的放喷管线41和垂直设置的放喷端42,其中放喷端42可以为燃烧火炬;当然也可如图4和图5所示,放喷部件40采用水平的放喷管线41和水平设置的放喷端42a,其中放喷端42a为燃烧筒。
[0073] 本实施例中,点火部件10可以是将燃料点燃产生火焰的点火装置,也可以是通过发射电弧以点燃放喷管线41中可燃物质的点火装置,当然点火部件10并不仅限于上述两种,例如也可采用摩擦产生火花的点火装置等。点火部件10的点火端11设置在放喷部件40的放喷口处,点火端11点火时,可将放喷口处外排的可燃物质点燃。
[0074] 可燃物质监测部件20的监测端设置于放喷管线41内,用于监测放喷管线41中是否含有可燃物质,其中可燃物质包括有可燃气体、可燃液体、可燃固体中的至少一种。可燃物质检测部件可根据具体的需求选择不同的方案,例如,可燃物质为油气时,其中含有的可燃气体主要以烷烃、硫化氢、二氧化硫、一氧化碳等物质为主,则可燃物质监测部件20可包括有烷烃检测器、硫化氢检测器、二氧化硫检测器、一氧化碳检测器中的至少一种。本实施中,可燃物质监测部件20包括的检测器的种类越多,那么检测的效果越好,但是成本也会随之提高。本实施例中,当可燃物质监测部件20监测到放喷管线41中含有可燃物质时,向所述控制部件30发送监测信号,以使控制部件30控制点火部件10启动点火。当然,可燃物质监测部件20也可实时将监测数据发送给控制部件30,由控制部件30根据监测数据判断是否需要启动点火部件10。
[0075] 控制部件30分别与点火部件10和可燃物质监测部件20信号连接,具体的可采用有线或者无线信号连接。控制部件30在接收到可燃物质监测部件20发送的监测信号后,即确认放喷管线41中含有可燃物质,向点火部件10发送点火指令,以使点火部件10根据点火指令启动点火端11对放喷口点火,从而将可燃物质燃烧掉。具体的,当可燃物质监测部件20包括多种检测器时,控制部件30收到任一检测器检测到可燃物质的监测信号后,发送点火指令。
[0076] 本实施例提供的点火装置,放喷部件40的放喷管线41将钻井作业过程中高压油气层喷射出来的气体经由放喷部件40的放喷管线41导通至放喷口,可燃物质监测部件20监测到放喷管线41内流通有可燃物质时,向所述控制部件30发送监测信号,控制部件30在接收到监测信号后,向点火部件10发送点火指令,以使点火部件10根据点火指令启动点火端11对放喷口点火,从而将可燃物质燃烧掉,避免对周围环境产生安全隐患。相对于现有技术,无需人为的启动点火操作,响应速度更快、响应更精准,进而提高了点火装置的安全性和可靠性。
[0077] 如图6所示,作为上述实施例的进一步改进,所述点火部件10包括变压器12和电弧发射器13;
[0078] 所述变压器12的电压输出端与所述电弧发射器13电连接,用于给所述电弧发射器13供电;
[0079] 所述电弧发射器13包括电弧发射端,所述电弧发射端为所述点火端11,用于通过产生电弧进行点火。
[0080] 现有技术中的点火部件10通常采用将燃料点燃产生火焰的点火部件10,点火部件10需要单独的配备有燃料油箱,对于温度较高的地区,地面温度可高达六七十度,甚至更高,燃料油箱内存储的可燃物质极易引发火灾,对于油田来说,将会造成灾难性的后果。为了提高安全性,本实施例中采用通过发射电弧以点燃放喷管线41中可燃物质的点火部件
10,包括变压器12和电弧发射器13,其中变压器12电压输出端与电弧发射器13电连接,给电弧发射器13供电。电弧发射器13包括电弧发射端,电弧发射端为所述点火端11,设置于放喷口处,通过产生电弧对可燃物质进行点火。具体的,若放喷部件40如图4和图5的放喷端42a,即水平设置的燃烧筒,则电弧发射端设置于燃烧筒旁边;若放喷部件40如图1和图2的放喷端42,即垂直设置的燃烧火炬,电弧发射端设置于燃烧火炬的点火口旁边。变压器12为电弧发射器13提供合适的工作电压,通常的,变压器12的输出电压需大于40kv,到达60kv为宜,电弧发射器13产生的电弧可大于1cm,电弧会产生高温,从而可以使位于放喷口的可燃物质到达燃点,对可燃物质进行引燃。
[0081] 进一步的,如图6,所述点火装置包括至少两个所述点火部件10;
[0082] 所述控制部件30包括计时器31和控制器32;
[0083] 所述计时器31用于对每一所述点火部件10的点火时长进行计时;
[0084] 所述控制器32用于根据所述计时器31计时依次切换所述点火部件10,以使每一所述点火部件10依次工作预设时长。
[0085] 本实施例中通过点火部件10对放喷口处的可燃物质进行点燃,在实际点燃过程中,点燃部件需要持续工作一个预定的时间段,而通常情况下该预定的时间段较长。考虑到点火部件10的使用寿命,本实施例中点火装置包括至少两个点火部件10,由点火部件10轮流工作,此外按照油气田现场规定,点火部件10也需要设置多个。具体的,例如上述实施例中点火部件10由变压器12和电弧发射器13组成,当变压器12在长时间高温高电压下工作,很容易损坏,为了提高其使用寿命,如图6所示,点火装置包括至少两个点火部件10,每一点火部件10的点火端11设置于放喷口处;此外,控制部件30包括计时器31和控制器32,其中计时器31用于对每一点火部件10的点火时长进行计时;控制器32根据计时器31计时依次切换点火部件10,以使每一点火部件10依次工作预设时长。更具体的,当第一个点火部件10启动点火后,计时器31开始计时,当计时达到预设时长时,控制器32控制该点火部件10停止工作,第二个点火部件10启动点火,计时器31重新开始计时,如此各点火部件10依次启动进行点火。需要说明的是,可以为第一个点火部件10停止工作后,第二个点火部件10马上启动点火,从而使点火过程得到延续;也可以为第一个点火部件10即将停止但尚未停止工作时,第二个点火部件10启动点火。通过多个点火部件10轮流的开启,可使点火部件10间歇降温,满足连续点火的同时,提高了其使用寿命。进一步的,本实施例中的多个点火部件10,其点火端11可分别设置在放喷口的不同位置处,对放喷口的不同位置处依次点火,更加容易实现点火成功。需要说明的是,本实施例中,多个点火部件10并不仅限于每次仅启动一个点火部件10进行点火,可以每次同时启动两个甚至更多,其中对于点火端11分别设置在放喷口的不同位置处的情况,较为优选的,相对于放喷口对称的点火端11所对应的点火部件10同时启动点火,可增加点火成功率,将放喷口处排放的可燃物质完全点燃。进一步的,点火部件10还可包括用于给变压器12通风的散热器,以对变压器12进行降温。
[0086] 此外,按照油气田现场规定,油气田的面积越大,油气田风险越大,需要安放的点火部件10的个数越多。在本发明的另一个实施例中,油气田设置有多个放喷部件40,点火装置可包括每一放喷部件40设置的点火部件10、可燃物质监测部件20、以及与多个点火部件10和可燃物质监测部件20信号连接的一个控制部件30,控制部件30根据从第一可燃物质监测部件20接收到的监测信号,向对应的第一点火部件10发送点火指令,通过一个控制部件
30可以同时自动控制多个点火部件10,以节省成本。
[0087] 进一步的,如图7所示,点火部件10包括依次连接的变压器12、整流器14、以及开关15,电弧发射器13与开关15连接,其中开关15与控制部件30信号连接。现场安装中,将变压器12、整流器14、开关15设置于一安全区域,相对于现有技术中,燃油的点火装置,其燃油点火部件、空气压缩部件、电力控制部件(如电磁阀等)均设置于在现场危险区域,电力控制部件需要采用防爆的器件,费用较高。而本实施例中,变压器12、整流器14、开关15可与电弧发射器13分离设置于一现场安全区域,无需再采用防爆电器,可降低生产成本。
[0088] 进一步的,如图7所示,点火部件10还可包括手动操控装置16,用于手动启动点火部件10,在应急情况下,可通过控制手动操控装置16来对放喷口进行点火。需要说明的是,当点火部件10设置有至少有两个时,可通过手动操控装置16分别操控每个点火部件10,具体的,手动操控装置16可包括分别操控每个点火部件10的控制按键。更具体的,手动操控装置16可包括遥控器17以及与开关15电连接的通信部件18,其中通信部件18用于接收遥控器17的远程遥控信号,可采用遥控的方式进行手动控制。
[0089] 进一步的,所述控制部件30还包括存储器33和显示器34;
[0090] 所述存储器33用于对所述控制器32的响应记录进行保存;
[0091] 所述显示器34用于将所述控制器32的响应记录进行呈现。
[0092] 其中,响应记录的内容可包括点火部件10的点火时间、点火次数,可燃物质监测部件20监测到的可燃物质的种类、时间等。其中,关于时间的参数可通过计时器31进行获取,即将计时器31的计时数据进行记录。
[0093] 进一步的,所述点火装置还包括:
[0094] 气体流速测定仪,设置于所述放喷管线41内,所述气体流速测定仪与所述控制部件30信号连接,用于检测所述放喷管线41内的气流流速,并发送给所述控制部件30;
[0095] 所述控制部件30还用于,在接收到所述监测信号后,根据所述可燃物质监测部件20到所述放喷口的距离、所述气流流速、以及所述放喷管线41结构获取点火延迟时间,并延迟所述点火延迟时间后,向所述点火部件10发送点火指令。
[0096] 在本实施例中,由于可燃物质监测部件20的监测端设置于放喷管线41内,从检测到可燃物质到可燃物质到达放喷口处,存在一定的时间间隔,该时间间隔的长短取决于可燃物质监测部件20到放喷口的距离、气流流速以及放喷管线41结构,如果该时间间隔较长,而点火部件10在可燃物质监测部件20一检测到可燃物质时,就立即进行点火,则会造成能源的浪费。因此本实施例中在可燃物质监测部件20检测到可燃物质后延迟点火,以使可燃物质到达放喷口时进行点燃,避免了能源的大量浪费。具体的,通过在放喷管线41内设置气体流速测定仪,测定放喷管线41内的气流流速,并发送给所述控制部件30,由控制部件30根据气流流速、可燃物质监测部件20到放喷口的距离以及放喷管线41结构计算点火延迟时间,当延迟该点火延迟时间后,启动点火部件10。其中,气体流速测定仪可以实时监测放喷管线41内的气流流速,也可在可燃物质监测部件20检测到可燃物质后启动,进行气流流速的测定。
[0097] 需要说明的是,不同的放喷管线41结构对点火延迟时间会产生不同影响,其点火延迟时间计算过程也不同。具体的,若放喷管线41的管径尺寸大小一致,则可根据可燃物质监测部件20到放喷口的距离与放喷管线41内的气流流速的比值计算点火延迟时间;若放喷管线41的管径尺寸大小不一致,也即放喷管线41在不同的位置管径尺寸不同,则可先计算可燃物质监测部件20到放喷口的距离与放喷管线41内的气流流速的比值,再乘以一个管径系数,从而得到点火延迟时间;更进一步的,当放喷管线41为其他结构时,具体的点火延迟时间可根据现有的流体理论进行计算,此处不再赘述。
[0098] 此外,还可以考虑点火部件10提前点火的时间,即:在控制部件30获得点火延迟时间后,将该点火延迟时间减去提前点火时间,从而可以实现在可燃物质到达放喷口之前进行点火。
[0099] 本实施例通过延迟点火,在可燃物质监测部件20到放喷口的距离较远、以及放喷管线41内的气流流速较慢等情况下,可节约大量能源,避免了能源浪费。
[0100] 进一步的,如图1和图4,所述点火装置还包括:点火测试部件,包括连通放喷管线41的可燃物质通入口50,所述可燃物质通入口50位于所述监测端的上游,所述点火测试部件用于通过所述可燃物质通入口50注入可燃物质以进行点火测试。
[0101] 为了能够及时方便的了解点火装置的工作状态是否良好,本实施例中还包括点火测试部件,包括连通放喷管线41的可燃物质通入口50,可燃物质通入口50位于可燃物质监测部件20监测端的上游位置。当需要进行测试时,由可燃物质通入口50向放喷管线41内注入可燃物质,测试可燃物质监测部件20是否监测到该可燃物质,控制部件30是否能够准确响应,以及点火部件10是否能够进行点火,从而测试点火装置是否能够正常工作。当然也可仅判断点火部件10是否正常工作来判断点火装置是否工作正常。当然,点火测试部件还需要包括可燃物质提供端,具体提供的可燃物质种类可以根据可燃物质监测部件20包括的检测器的种类确定。此外可燃物质提供端还可通过调节可燃物质的浓度,以测试点火装置的灵敏度。
[0102] 进一步的,如图7,所述点火装置还包括:太阳能发电部件60,用于给所述点火装置供电。
[0103] 本实施例中,可以通过太阳能发电部件60对点火装置进行供电。太阳能发电部件60具体包括太阳能发电装置61,如太阳能电池板等,为便于为点火装置提供交流电,还可包括逆变器62。可选的,还可包括为太阳能发电部件60存储电能的蓄电池。上述的显示器34还可用于显示蓄电池电量。此外,点火装置还可包括电源切换器70,以切换由太阳能发电部件
60或电网80为点火装置进行供电。更具体的,太阳能发电部件60或电网80也可仅对点火部件10进行供电,也可对整个点火装置包括点火部件10、控制部件30以及可燃物质监测部件
20同时供电。
[0104] 需要说明的是,本实施例的点火装置,并不仅限于石油开采技术领域,其他领域亦可应用,例如石油化工厂、炼油厂、化工厂及其它工厂对可燃废气或可燃有毒气体及蒸汽也可采用本实施例的点火装置进行点燃。
[0105] 实施例二
[0106] 图8为本发明实施例二提供的一种点火方法的流程示意图。结合实施例一中提供的附图以及图8,本实施例提供一种点火方法,应用于点火装置,所述点火装置包括:点火部件10、可燃物质监测部件20以及控制部件30,所述控制部件30分别与所述点火部件10和所述可燃物质监测部件20信号连接;所述方法包括:
[0107] S201、所述可燃物质监测部件20监测放喷部件40的放喷管线41中是否含有可燃物质,当监测到可燃物质时向控制部件30发送监测信号;
[0108] S202、所述控制部件30在接收到所述监测信号后,向点火部件10发送点火指令;
[0109] S203、所述点火部件10根据所述点火指令启动设置于放喷部件40的放喷口处的点火端11对所述放喷口点火。
[0110] 进一步的,所述点火部件10包括变压器12和电弧发射器13,所述变压器12的电压输出端与所述电弧发射器13电连接,用于给所述电弧发射器13供电,所述电弧发射器13包括电弧发射端,所述电弧发射端为所述点火端11;
[0111] S203所述的点火部件10根据所述点火指令启动设置于放喷部件40的放喷口处的点火端11对所述放喷口点火,具体可包括:
[0112] 所述点火部件10接收到所述点火指令后,启动所述电弧发射器13,使所述电弧发射端对所述放喷口发射电弧,对所述放喷口排放的可燃物质进行点火。
[0113] 进一步的,所述点火部件10至少有两个;所述控制部件30包括计时器31和控制器32;
[0114] S202所述的控制部件30在接收到所述监测信号后,向点火部件10发送点火指令,具体可包括:
[0115] 所述计时器31对每一所述点火部件10的点火时长进行计时;
[0116] 所述控制器32根据所述计时器31计时依次切换所述点火部件10,以使每一所述点火部件10依次工作预设时长。
[0117] 进一步的,S202所述的控制部件30在接收到所述监测信号后,向点火部件10发送点火指令,具体还可包括:
[0118] 气体流速测定仪检测所述放喷管线41内的气流流速,并发送给所述控制部件30;
[0119] 所述控制部件30在接收到所述监测信号后,根据所述可燃物质监测部件20到所述放喷口的距离、所述气流流速、以及所述放喷管线41结构获取点火延迟时间,并延迟所述点火延迟时间后,向所述点火部件10发送点火指令。
[0120] 本实施例提供的点火方法,其具体流程在上述装置实施例中已详细阐释,此处不再赘述。
[0121] 本发明提供的点火方法,通过放喷部件40的放喷管线41将钻井作业过程中高压油气层喷射出来的气体经由放喷部件40的放喷管线41导通至放喷口,可燃物质监测部件20监测到放喷管线41内流通有可燃物质时,向所述控制部件30发送监测信号,控制部件30在接收到监测信号后,向点火部件10发送点火指令,以使点火部件10根据点火指令启动点火端11对放喷口点火,从而将可燃物质燃烧掉,避免对周围环境产生安全隐患。相对于现有技术,无需人为的启动点火操作,响应速度更快、响应更精准,进而提高了点火装置的安全性和可靠性。
[0122] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。