井控设备培训

第一部分防喷器控制系统第二部分井控管汇第三部分井控设备检查及检测技术主要内容第四部分《中石化井控管理规定》相关要求第一部分防喷器控制系统一、作用：平时用来制备和储存高压液压油，当需要时使控制对象（防喷器组、液动闸阀）实施开关。OPENCLOSEMASTERAIRVALVEOPENCLOSEOPENCLOSEOPENCLOSEOPENCLOSEACCUMULATORAIRFOLDANNULARINCDECFLOWMETER二、控制系统的组成OPENCLOSEMASTERAIRVALVEOPENCLOSEOPENCLOSEOPENCLOSEOPENCLOSEACCUMULATORAIRFOLDANNULARINCDECFLOWMETER蓄能器装置遥控装置—主(司)控台遥控装置—辅助控制台液控管汇气管束远程遙控台司钻控制台蓄能器装置(远程台)三、控制系统的类型根据遥控方式分1.液控液型2.气控液型3.电控液型气控液型比液控液型的信号传输快；安全、经济、无污染；得到广泛的应用。四、控制系统主要部件及原理电泵气泵储能器三位四通换向阀油旁通阀减压阀减压阀气动压力变送器压力继电及控制箱器进气阀压力继气器控制系统的工作原理1.液压能源的制备、储存与补充2.压力油的调节与流动方向的控制3.气压遥控控制装置主要部件1．储能器（蓄能器）储能器用以储存足量的高压油，为井口防喷器、液动阀动作时提供可靠油源。储能器由若干个钢瓶组成。通用的储能器单瓶容积有25L、40L和80L三种规格，每个钢瓶中装有胶囊，胶囊中预充7±0.7Mpa的氮气。蓄能器2、电泵电泵用来提高液压油的压力，往储能器里输入与补充压力油。电泵在控制装置中做为主泵使用。电泵为三柱塞、单作用、卧式、往复油泵，由三相异步防爆电机驱动。电泵的结构与井场钻井泵类似，其工作原理也相同。其额定工压力为21MPa。3、气泵当电泵发生故障，停电或不许用电时启用气泵；当控制装置需要制备21MPa以上的高压油时启用气泵。（辅助泵）气泵上部为气动马达，下部为抽油泵。气动马达由钻机气控系统制备的压缩空气驱动。抽油泵为单柱塞、立式、往复油泵。分水滤气器旁通截止阀气动压力变送器气泵气泵油雾器三位四通换向阀压力继气器4、三位四通换向阀三位四通换向阀属于转阀，用于使储能器高压液压油流入防喷器的关闭腔（或开启腔），实现关井（或开井）操作；同时使防喷器油缸开启腔（或关闭腔）的液压油流回远程台油箱。既可在远程台直接操作，也可以通过与之所连的二位气缸在司钻台遥控操作。三位四通阀工作原理图关位中位开位压力油关闭腔开启腔油箱关闭腔开启腔开启腔关闭腔压力油油箱两条油路都阻塞压力油路阻塞旁通阀三位四通换向阀5．旁通阀旁通阀用来将储能器与闸板防喷器供油管路连通或切断。当闸板防喷器使用10.5Mpa的正常油压无法推动闸板封井时，当需要使用剪切闸板时，须打开旁通阀利用储能器里的高压油实现封井作业。用来将储能器的高压油降低为防喷器所需的合理油压并恒定。当利用环形防喷器封井起下钻时，减压阀起调节油压的作用，保证顺利通过接头维持关井所需液控油压的稳定。6．减压阀气动减压阀手动减压阀手动减压阀示意图7．安全阀安全阀用来防止液控油压过高，对设备进行安全保护。远程控制台上共有两个安全阀（或称安全溢流阀），即储能器安全阀与管汇安全阀安全阀用来防止液控油压过高，对设备进行安全保护。远程控制台上共有两个安全阀（或称安全溢流阀），即储能器安全阀与管汇安全阀8、压力继气器压力继气器用来自动控制气泵的启停，使储能器保持18.5~21MPa油压。9、压力继电器压力继电器用来自动控制电泵的启动与停止以维持储能器的油压在18.5~21MPa范围内。压力继气器压力继电器手动停自动压力继气器工作位置压力继电器工作位置10、单向阀单向阀用来控制压力油单向流动，防止倒流。11、气动压力变送器气动压力变送器系连续测量精密压力元件并具有防爆性能。其作用是将储能器油压、管汇油压和环形防喷器油压的不安全的高压信号变成低压信号，输送到司钻台上（或辅助控制台上）进行二次显示，以利远程监视。压力传感器（压力变送器）工作位置图遥控装置12、遥控装置气源总阀气源总阀用以接通或切断遥控装置气源。13、遥控装置空气换向遥控装置空气换向阀用来向蓄能器装置上三位四通换向阀的二位气缸送气，以遥控蓄能器装置换向阀手柄，实现井口防喷器开关动作。１．电源空气开关合上，电控箱旋钮转至自动位；２．装有气源截止阀的控制装置，将气源截止阀打开；３．气源压力表显示0.65-0.8MPa；４．储能器进出口截止阀打开；５．电泵与气泵输油管线汇合处的高压截止阀打开；６．电泵、气泵进油阀全开；７．泄压阀关闭；８．旁通阀手柄处于关位；９．三位四通换向阀手柄处于中位；10．储能器压力表显示18.5~21MPa；11.环形防喷器压力表显示8.4~10.5MPa；12.闸板防喷器供油压力表显示10.5MPa；五、待令工况13.压力继电器、压力继气器调压范围18.5~21MPa；14.气泵进气路旁通截止阀关闭；15.气泵进气阀关闭；16.装有气动减压阀的系统将三通旋塞扳向上方；17.气动压力变送器的一次气压表显示0.14MPa；18.油箱:0℃以上使用L-HM32普通液压油或适用代用油，0℃以下使用L-HL32低温液压油或适用代用油；加油量控制在邮箱最上面油标上的中间位置，储能器打到额定压力后高于下部油位计中间刻度；19.油雾器油杯盛油2/3杯；20.司钻台上的储能器示压表、环形防喷器示压表、闸板防喷器示压表，三表示压值与储能器装置上相应油压表的示压值压差不超过1MPa。•1、防喷器及控制装置通径小于476mm的环形防喷器,关闭时间不应超过30s；通径等于或大于476mm的环形防喷器,关闭时间不应超过45s；使用后胶芯能在30min内恢复原状。闸板防喷器关闭应能在等于或小于10s，闸板总成打开后应能完全退到壳体内。•2、远程控制台储能器充氮气压力7MPa±0.7MPa,气源压力0.65MPa～0.80MPa，电源电压380V±19V。•3、远程控制台换向阀转动方向、司钻控制台换向阀转动方向与防喷器开关状况应一致。•4、关闭远程控制台的储能器，其电动泵和气动泵的总输出液量就在2min内使环形防喷器（不包括分流器）密封在用的最小尺寸钻具，打开所有液动闸阀，并使管汇具有不小于8.4MPa的压力。•5、启动远程控制台的电动泵和气动泵，在15min内应使储能器的液压从7MPa±0.7MPa升至21MPa。六、控制系统调试•6、检查远程控制台的压力控制器和液气开关，分别控制电动泵和气动泵。当泵的输出压力达210-0.7MPa时应自动停泵，并在系统压力降至18.5MPa±0.3MPa时自动启动。•7、检查远程控制台储能器溢流阀是否能在23.1MPa时全开溢流，闭合压力应不低于21MPa。•8、将司钻控制台二次仪表在无液压情况下调节到零位。•9、远程控制台压力变送器进气压力值范围按说明书调节。•10、在储能器压力为21MPa、环形防喷器调压阀压力为10.5MPa和管汇压力为21MPa的情况下，用丝堵堵严液压油出口，使各三位四通换向阀分别在“中位”、“开位”和“关位”5min后，检查3min内的压力降。处于“中位”时压力降应不大于0.25MPa，处于“开位”和“关位”时应不大于0.6MPa。•11、管排架和高压软管可作31.5MPa耐压试验。保压10min后，不允许有泄漏，各处不允许有明显变形、裂纹等缺陷。•12、远程控制台气源压力0.8MPa，切断气源后观察3min内司钻控制台各操作阀分别在“中位”、“开位”和“关位”的压力降，在“中位”时应不大于0.5MPa，在“开位”和“关位”时，压力降应不大于0.2MPa。•13、调节压力变送器，使司钻控制台与远程控制台上的储能器压力误差不大于0.6MPa，管汇压力和环形压力误差不大于0.3MPa。七、控制系统检测第二部分、井控管汇节流、压井管汇阀门编号单四通井口管汇1234双四通井口管汇12345678节流管汇的功用是：•通过节流阀的节流作用实施压井作业，替换出井里被污染的泥浆，同时控制井口套管压力与立管压力，恢复泥浆柱对井底压力的压力控制，制止溢流；•通过节流阀的泄压作用，降低井口压力，实现“软关井”；•通过放喷阀的大量泄流作用，降低井口套管压力，保护井口防喷器组。一、井控管汇的功用压井管汇的功用是：•当用全封闸板全封井口时，通过压井管汇往井筒里强行吊灌重泥浆，实施压井作业；•当已经发生井喷时，通过压井管汇往井筒里强注清水，以防燃烧起火；•当已井喷着火时，通过压井管汇往井筒里强注灭火剂，能助灭火。老式70节流管汇全70节流管汇三通道全70节流管汇两级多通道105节流管汇二、井控管汇组成压井管汇带倒浆口三通道压井节流管汇普通两通道压井节流管汇•J1-远控或可调节流阀J4-可调节流阀35和70的节流管汇105MPa节流管汇•J1-远控或可调节流阀；J4，J12-可调节流阀手动平板阀液动平板阀手动筒式节流阀液动筒式节流阀板孔式节流阀锥形节流阀液动节流控制箱液控箱工作原理示意图套压表显示零压阀位开启度表显示3／8～1/2开启度。立压表显示零压油压：3MPa(孔板阀控制箱：6MPa)空气调压阀的输出气压表显示0.35MPa气源压力：0.65～0.8MPa换向阀手柄处于中位。调速阀打开储能器隔离阀打开泄压阀（在液控箱内）关闭。系统最高工作压力：4MPa(孔板阀控制箱：8MPa)蓄能器充氮压力：（1±0.1）MPa(孔板阀控制箱蓄能器充氮压力：（2±0.1）MPa)液控箱主要技术参数：一）目视检查1.外表面应无裂纹；2.密封面应无磨损、腐蚀现象；3.流道孔壁应无冲蚀现象；4.密封件应完好；5.铭牌或本体的标志应完好；6.管线应无弯曲变形。三、使用前检查要求二）检查闸阀、节流阀、单向阀等高压管汇件，应处于正常工作状态，阀件开关应灵活、轻便。三）在含硫化氢环境下应使用抗硫化氢的高压管汇件。四）高压管汇组装后应进行静水压试验，试验压力为额定压力。•检测周期管汇应定期进行检测，检测周期应根据使用的次数和使用工况来确定。一般为六个月或使用中流量超过产品规定极限的管汇应缩短检测周期。•检测人员要求：无损检测人员应按规定要求取得资格；目视检测人员应按规定每年进行一次视力检查。•测量和试验装置：应按GB/T22513-2008《石油与天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树》第7章的要求进行维护和校准。四、检测程序和方法•尺寸检验：所有端部和出口连接的螺纹用量规检验。•目视检查：检查各零件内外表面，特别是密封面和危险截面的损坏情况，有无点蚀、锈蚀、凹坑等腐蚀现象；重点检查有无裂纹发生。•危险截面壁厚检测：用超声波测厚仪检测刚性管线危险截面的壁厚（在规定的检测区域取4点检测），如果壁厚值不大于使用推荐壁厚值则予以报废。•表面无损检测：按GB/T22513-2008•内部无损检测：本体、盖、端部和出口连接，阀杆内部无损检测按按GB/T22513-2008•压力检测：零件检测合格后应按产品说明书组装后，按GB/T22513-2008或SY/T5323-2004进行额定压力下的静水压密封试验，并出具检测合格证（含试压曲线）。四、检测程序和方法第三部分、井控设备检查及检测技术专用检测、维修设备水压检测系统气密封检测系统液压气动元件检测系统一、水压检测系统简介•基本组成底座、三相异步电机、电动试压泵、气动液体试压泵、单流阀、工控机、变频器、气动泄压阀、手动泄压阀、分水滤气器、油雾器、水箱、高压管线等。•工作原理通过电动泵或气动泵，向被检测对象泵入检测介质——清水，达到增压的目的，停泵后由单流阀坐封，形成密闭空间，之后由泄压阀泄掉压力，恢复检测前的状态，在整个过程中，压力由传感器采集并记录，在工控机的软件上形成压力曲线。水压检测系统工作原理电动泵示意图由电动机、动力泵、电气控制卸荷阀组成。规格3DY1200/80，泵速375r/min，柱塞行程70mm，流量1200L/h，额定排出压力80MPa。气动泵示意图输出压力与气源压力成正比，通过