目录概述 (1)第1部分地面防喷器控制装置的型号、功能及选型方法 (1)1.1型号表示方法 (1)1.2地面防喷器控制装置的组成与功能 (1)1.2.1远程控制台 (1)1.2.2司钻控制台 (2)1.2.3遥控管缆 (3)1.2.4联接管件(选购件) (4)1.3地面防喷器控制装置系列型号的配套及主要技术参数表(表1) (4)1.4地面防喷器控制装置选型要点 (4)1.6地面防喷器控制装置技术接口表 (6)第2部分安装、调试、维护、维修与保养 (6)2.1.2液压管连接(以高压软管和金属硬管组合为例)(见图1) (6)2.1.3备用液压源连接 (6)2.1.4遥控管缆连接 (7)2.1.5电源、气源连接 (7)2.2试运转 (7)2.2.1试运转前准备(可在后勤基地进行) (7)2.2.2试运转项目 (9)2.3.1使用司钻控制台操作控制 (11)2.3.2标称压力的密封试验 (12)2.4远程控制台正常工作的认定 (12)2.5远程控制台蓄能压力自然下降 (12)2.6远程控制台与司钻台压力显示值的误差 (12)2.7地面防喷器控制装置试运行、试控制常见故障及排除 (12)2.8日常检查、维护、保养 (15)2.9备用压力源的使用 (16)3.1工作原理 (17)3.1.1地面防喷器控制装置设计特点: (17)3.1.2地面防喷器控制装置气动液压原理图 (18)3.2主要元件 (21)3.2.1蓄能器 (21)3.2.2曲轴柱塞泵 (22)3.2.3气动液压泵: (24)3.2.4三位四通转阀 (28)3.2.5减压溢流阀 (30)3.2.6二位四通转阀(旁通阀) (37)3.2.7溢流阀 (38)3.2.7.1技术参数: (38)3.2.8液气开关 (39)3.2.9.4在气控司钻台上的作用 (42)3.2.10三位四通气滑阀 (42)3.2.10.1技术参数 (42)3.2.10.2结构如图所示(图13) (42)3.2.10.3工作原理 (42)3.2.10.4在气控司钻台上的作用 (43)3.2.11电机启、停控制装置——压力控制器(参见图14) (43)3.2.11.1压力控制器的作用 (43)3.2.11.4压力控制器的设定操作 (44)3.2.11.5电机启、停电控原理 (44)3.2.11.6日常维护及故障处理 (45)3.2.12直管架 (45)概述地面防喷器控制装置是控制液压防喷器、液动压井放喷阀开关动作的专用设备,是石油天然气钻井(或修井)过程防止井喷失控的不可缺少的装备。
其功用就是预先制备与储存足量的压力油并控制压力油的流动方向,使防喷器迅速开关。
当压力油使用消耗,油量减少,油压降低到一定程度时,控制装置能自动补充储油量,使液压油始终保持在一定的高压范围内。
为了正确选型、安装连接、调试和保养维护,请详细阅读以下有关章节。
第1部分地面防喷器控制装置的型号、功能及选型方法1.1型号表示方法产品设计序号A、B……控制对象数量2、3……蓄能器标称总容积(L)40~1800……遥控方式:Q-气控;DQ-电气控;DY-电液控;WDQ-地面防喷器控制装置例:FKDQ800-7A表示地面防喷器控制装置、电气遥控、蓄能器标称总容积为800L、控制对象7个,设计序号为A。
我厂生产地面防喷器控制装置型号有五十多种,由于不同型号往往由相同的部件组成,本使用说明书作为样本将会描述气控、电气控、电液控和无线电气控地面防喷器控制装置。
1.2地面防喷器控制装置的组成与功能钻井使用的地面防喷器控制装置通常由下列部件组成:(a)远程控制台(b)司钻控制台(c)遥控电缆(d)联接管件(选购件)1.2.1远程控制台远程控制台是制备、储存与控制压力油流向的液压装置。
泵组向蓄能器组充入油液使液压能储存于蓄能器组内,充压至设定值时泵组自动停止。
当需要控制防喷器关或开时,可手动控制或遥控三位四通转阀动作,控制高压油流输送至防喷器液缸,从而达到控制防喷器关闭或开启,远程控制台储能压力下降至设定值时泵组自动启动充压使储存的液压能处于饱满状态,可随时紧急关闭防喷器。
气控的远程控制台由重载钢结构撬装底座、油箱、蓄能器组、电动泵组、电机、电子压力控制器、气动泵组、液气开关、抗震压力变送器、溢流阀、手动减压溢流阀、手气动减压溢流阀、三位四通转阀,二位四通转阀(旁通阀)和三寸气缸等构成。
电气控的远程控制台由重载钢结构撬装底座、油箱、蓄能器组、电动泵组、电机、电子压力控制器、气动泵组、液气开关、溢流阀、手动减压溢流阀、手气动减压溢流阀、三位四通转阀,二位四通转阀(旁通阀)、三寸气缸、10升备用贮气瓶、一个隔爆型充电箱和一个隔爆型电磁阀箱等构成。
电液控的远程控制台由重载钢结构撬装底座、油箱、蓄能器组、电动泵组、电机、电子压力控制器、气动泵组、液气开关、溢流阀、2个手动减压溢流阀、手气动减压溢流阀、三位四通转阀,二位四通转阀(旁通阀)、二寸液缸、一个PLC防爆控制箱和一个隔爆型电磁阀箱等构成。
无线电气控的远程控制台由重载钢结构撬装底座、油箱、蓄能器组、电动泵组、电机、电子压力控制器、气动泵组、液气开关、溢流阀、手动减压溢流阀、手气动减压溢流阀、三位四通转阀,二位四通转阀(旁通阀)、三寸气缸、10升备用贮气瓶、一个隔爆型PAC控制箱、无线发射接收装置、无线放大器和一个隔爆型电磁阀箱等构成。
远程控制台一般配备保护铁房,可根据使用环境和顾客要求选择适合功能的配置,如空调、电加热器等以保证远程控制台正常发挥效能。
1.2.2司钻控制台司钻控制台应放置在司钻台上,方便司钻人员操作,以使在最短时间内控制防喷器开关动作。
气控司钻控制台由箱体、分水器、油雾器、空气主控阀、三位四通气滑阀、位置显示器、4升贮气瓶、显示远程控制台对应压力的二次仪表、气源压力仪表等组成。
司钻控制台与远程控制台用气管缆连接,压缩空气经分水器、油雾器,空气主控阀输送至各三位四通换向滑阀,再经气管缆输送至控制远程控制台上的两位三寸气缸,驱动气缸换向,从而控制相应的三位四通转阀手柄驱动三位四通转阀动作,间接控制防喷器开关;调整气源调压阀输出压力来调节远程控制台上的手气动减压溢流阀输出压力,从而得到环形防喷器所需的控制压力。
其特点是:1、常规遥控距离为50米;2、控制滞后时间2~3秒;3、受环境的影响较大;4、不能实时反映防喷器的开关状态;5、操作三位四通换向滑阀时间不应少于5秒。
电气控司钻控制台由防爆箱体、压力传感器专用数显表、防爆控制按钮、防爆指示灯、防爆多芯插座、防爆蜂鸣器等组成。
电气控司钻台与远程控制台用多芯电缆连接,数显表显示远程控制台上各种压力,左手按下“按下接通气源”按钮,右手按下所需打开或关闭的防喷器开关按钮,电磁阀箱上相应电磁阀动作接通气源,相应两位三寸气缸动作,从而控制相应的三位四通转阀手柄驱动三位四通转阀动作,间接控制防喷器开关,当三位四通转阀手柄到位时,接近开关检测到信号,电遥控司钻台上相应指示灯亮起,操作完成。
其特点是:1、遥控距离可达200米;2、控制滞后时间小于0.5秒;3、不受环境的影响;4、能实时反映防喷器的开关状态;5、防爆按钮操作方便可靠;6、按钮与电磁阀之间是点对点控制、维修方便。
电液控司钻控制台由防爆箱体、触摸屏、防爆控制按钮、蜂鸣器、防爆多芯插座等组成。
司钻控制台与远程控制台用电源线及通讯线连接,触摸屏通电后显示远程台上各种压力,左手按下“按下接通气源”按钮,右手按住触摸屏上控制防喷器开或关的铵钮,控制信号经通讯线传至主控制器,主控制器控制相应电磁阀动作接通液压源,相应两位二寸液缸动作,从而控制相应的三位四通转阀手柄驱动三位四通转阀动作,间接控制防喷器开关,当三位四通转阀手柄到位时,接近开关检测到信号,触摸屏上相应指示灯亮起,操作完成。
其特点是:1、遥控距离可达200米;2、控制滞后时间小于0.5秒;3、实时反映防喷器的开关状态;4、由于触摸屏与电磁阀之间不是点对点控制,维修人员必须经专业培训;5、可记录远程控制台上所有压力变化曲线。
无线电气控司钻台由重型箱体、美国NI触摸电脑、MOXA的IO模块、MOXA的无线发射接收装置、充电机、蓄电池、控制按钮、蜂鸣器等组成。
触摸电脑通电后显示远程台上所有压力,左手按下“按下接通气源”按钮,右手按住触摸屏上防喷器开或关的铵钮,电信号经IO模块、无线发射接收装置、远程控制台上无线发射接收装置、PAC主控制器,控制相应电磁阀动作接通气源,相应两位三寸气缸动作,从而控制相应的三位四通转阀手柄驱动三位四通转阀动作,间接控制防喷器开关,当三位四通转阀手柄到位时,接近开关检测到信号,触摸屏上相应指示灯亮起,操作完成。
其特点是:1、隔墙控制半径100米,可视控制半径可达1000米;2、控制滞后时间小于0.5秒;3、能实时反映防喷器的开关状态;4、由于触摸屏与电磁阀之间不是点对点控制,维修人员必须经专业培训;5、可记录远程控制台上所有压力变化曲线,记录时间可达180天。
1.2.3遥控管缆气管缆由多根增强塑料或尼龙管集束而成。
两端与气缆接板连接,并分别与司钻控制台和远程控制台的气缆接板座连接,其作用如下:传递远程控制台液压变换的气压信号至司钻控制台的显示仪表,以便在司钻控制台观察压力情况;传递司钻控制台调压信号,以遥控远程控制台上“环形压力”减压溢流阀输出液压力;传递司钻控制台三位四通气滑阀输出的气压流,驱动远程控制台两位三寸气缸,从而控制相应的三位四通转阀,完成控制防喷器开关动作。
电遥控电缆是一根多芯电缆,两端与多芯防爆插头连接,并分别与电控司钻台和远程控制台上的多芯防爆插座相连,其作用如下:将远程控制台上液压及气压经压力传感器变换成4~20mA电信号传递至电控司钻控制台上的数显表上,显示相应的压力值,以便观察远程控制台上的压力情况;传递电信号,在电控司钻台上操作“环形压力升或降”调压按钮,接通相应电磁阀电源,电磁阀动作控制远程控制台上“环形压力”减压溢流阀输出液压力;传递电源信号,在电控司钻台上左手按下“按下接通气源”按钮,右手按下所需打开或关闭的防喷器按钮,接通相应电磁阀电源,电磁阀动作接通气源,相应两位三寸气缸动作,从而控制相应的三位四通转阀手柄转动,当三位四通转阀手柄到位时,接近开关检测到信号,并将此信号传递回电控司钻台,相应指示灯亮,防喷器开关动作完成。
1.2.4联接管件(选购件)金属硬管件由变距管架(或三弯头万向管)、直管排架、直角转弯管排架、直管、闭合万向管组成。
其作用是传送远程台输出的压力油液至防喷器驱动液缸使防喷器关闭或开启;传送防喷器液缸泄压腔油液回到远程控制台油箱。
金属硬管的优点是对环境耐受力强,安全性较高,过流量也较大,缺点是安装不方便。