钻井防喷器人工智能液控装置的研制

随着石油工业的不断发展,在钻井过程中对智能井控设备要求更高。根据目前市场需求,开发了一种人工智能防喷器液控装置。该系统采用了先进的PLC和触摸屏和高可靠性的ROFIBUS总线的通讯,性能稳定可靠,具有良好的应用前景和良好的经济效益和社会效益。     

地面防喷器控制装置的司钻控制系统改造

针对FKQ280-3型地面防喷器控制装置的司钻控制系统无报警功能,不能满足石油行业相关标准要求的问题,对其进行了升级改造。采用SIEMENS S7-200CN系列PLC控制器、EM227 Profibus-DP扩展模块和Profibus-DP总线网络通讯协议,使信号通过PLC控制位于地面防喷器控制装置上的三位四通电磁阀(气控阀)进行换向,让压缩空气进入对应控制回路的控制气缸,从而达到控制三位四通转阀换向的目的;系统还通过PLC控制技术实现对储能器压力过低、空气压力过低和油箱液位过低等极限状态下的声、光报警功能。现场应用结果表明,改造后的系统安全可靠,工作稳定,操作便捷。     

数字化电控液防喷器控制系统的研制与应用

针对气控液型防喷器控制系统存在空气管缆的冻堵、气阻,司控台指令响应延迟等问题,研制了数字化电控液技术,并对防喷器控制系统进行一系列改造,设计了数据采集、传输、显示、数字化处理等系统;将动作指令的传输由气信号改为电信号;设计利用液缸代替气缸、五芯屏蔽电缆代替空气管缆、液晶触摸式显示屏代替?司控台等。?过现场试用,该系统指令传递迅速可靠,管线拆装便捷,可实时监控并存储各项压力数据和各控制对象的实际工况,满足钻井现场使用要求,对?有设备进行局部改造即可实现,在国内北方钻井现场具有推广应用价值。     

电控型地面防喷器控制装置

随着钻井工程技术的日益发展,要求井控设备也要向智能、可靠的方向发展,北京石油机械厂研制开发了电控型液控装置,该系统集成了一系列先进的技术,实现了井控设备的数字化,填补了国内同类产品的空白,跻身世界液控装置一流水平的行列。     

地面防喷器控制系统改进方案探讨

为了解决地面防喷器控制系统中存在的液气管汇繁杂、控制方法落后、维护管理困难、建造成本居高不下、响应时间过长等问题,此文从总线技术和水下防喷器的控制技术入手,探讨并将这些技术运用于常规的地面防喷器控制系统,以期通过适当的改进,能最大限度地减少常规地面防喷器控制系统控制管汇数量,实现多点多地便利操作并有效提高系统响应速度的效果。研究表明,利用新的通讯技术并借鉴水下防喷器控制系统的先进控制技术,对现有的地面防喷器控制系统进行局部或整体改造是可行的、有益的。     

国产防喷器生产技术现状及发展趋势

防喷器作为井控装置的关键部件，对钻井、修井、试油等作业过程中控制井口压力，防止井喷事故起着非常重要的作用。目前，国内防喷器生产主要集中在宝鸡石油机械厂、华北石油荣盛机械制造有限公司、江苏信得石油机械厂、上海申开厂等厂家，生产的产品包括闸板防喷器、环形防喷器、分流器、带压作业装置等，已经初步实现了系列化、规模化生产，基本满足了国内井控市场的需求。但是，与美国Hydrill、Cameron、Shaffer等公司的井控设备相比，国产防喷器在种类、性能、技术含量等方面还存在一些差距，主要有以下四个方面：     

提高防喷器控制装置性能的探讨

分析了目前油田使用的防喷器控制装置存在问题的基础上，提出了用差动阀使防喷器控制活塞开启腔的液压油再利用的构思，于是，此举措加快了防喷器的关闭速度，减轻了整机的体积和质量，提高了防喷器控制装置的性能。     

防喷器控制装置液压油强制过滤系统设计

地面防喷器控制装置因液压油污染严重而造成液压系统故障问题。分析了液压油污染的主要原因,介绍了常规控制装置采取的污染防控措施及滤油器的选用。借鉴液压油过滤系统在其他机械设备的应用,在常规控制装置中设计了液压油强制过滤系统,介绍了其组成及工作原理。该过滤系统可提高液压油过滤精度,降低控制装置的故障率,满足油田使用要求。     

深水钻井用水上防喷器设计

水上防喷器(SBOP)系统相对于水下防喷器系统,具有对平台性能要求低、作业成本低、检测和维修方便等优点,得到越来越广泛的应用。针对SBOP相对于陆地防喷器的特殊性,提出了在SBOP设计过程中,应进行法兰承载能力的评估,满足特定平台对拉力、弯矩和内压组合载荷工况的要求;由于海上环境的特殊性,应提高金属构件的耐腐蚀能力;针对平台作业使用钻杆的要求,剪切闸板应满足高等级钻杆剪切的要求,满足带压剪切和偏离中心钻杆剪切的要求。     

闸板防喷器液压自动锁紧装置的改进

国内使用的闸板防喷器楔面式液压锁紧装置存在不能解锁、闸板打不开及显示机构不能正常显示等缺点。对楔形活塞上的斜面和闸板轴的斜面进行耐磨处理,改进了顺序阀和显示机构。试验及用户使用结果表明：改进后锁紧装置的锁紧与解锁操作灵活、准确、安全可靠,能够满足现场使用的要求。     

防喷器控制装置的研发与应用前景

为了加快我国石油钻井行业的步伐,缩短与国际石油钻井行业的差距,应在我国加大FKDQ电气控防喷器控制装置及无线遥控防喷器控制装置的应用与推广力度。介绍了FKQ气控防喷器控制装置、FKDQ电气控防喷器控制装置及FKWDQ无线遥控防喷器控制装置的结构组成和性能特点,并进行了比较。结果表明,电气控防喷器控制装置的控制滞后时间仅为0.5 s,用电缆取代气管束,从根本上解决了气管内水汽结冰导致控制失灵的问题,能实时显示防喷器的开关状态。     

便携式井口防喷器试压装置研制与应用

针对油田修井用井口防喷器日常密封性试压检查不能在修井作业场实现的难题,研制了便携式井口防喷器试压装置。该试压装置能在修井作业现场对防喷器试验检查,及时发现存在的故障及安全隐患,提高井口防喷器使用的可靠性和安全性。现场应用表明：该试压装置设计合理,技术先进,使用方便,运行安全可靠,可满足井口防喷器的日常性密封试压检查的需要,能减少修井作业安全事故的发生。     

石油钻井防喷器拆装装置的研制与应用

介绍了 TJ2 - 4 1型石油钻井防喷器拆装装置的结构及工作原理 ,并从理论上进行了计算分析。现场应用表明 ,利用该装置安装和拆卸防喷器 ,具有省时、省力、安全、高效的优点 ,具有良好的推广应用前景。     

防喷器控制装置安装工作介质过滤系统的重要性

防喷器控制装置安装工作介质过滤系统将降低泵阀件的磨损及故障率,有效提升装置的安全可靠性,降低装置运行成本,减少对生态环境的污染。通过对防喷器控制装置存在使用的苛刻环境进行分析,并结合环境及装置特性对工作介质提出适用的过滤系统的原理介绍,综述防喷器控制装置安装工作介质过滤系统的重要性。     

钻井旋转防喷器冷却系统改进

钻井旋转防喷器是空气钻井技术的随钻旋转防喷设备,装置工作时,轴承腔内润滑油压力是随着环空压力增加动态增加的,此状态下,轴承和密封件在旋转高压高温下工作,轴承组及密封件产生大量热量威胁密封件的可靠性。原冷却机构不能有效带出内部生热,造成上油封处密封损坏严重。通过室内研究,改进后的冷却机构增加了冷却介质与钻井旋转防喷器发热部位的接触面积,解决在非常规润滑密封时,旋转、高温的工况下装置的 密封问题,从而保障钻井旋转防喷器的可靠运转。     

特大型钻井单闸板防喷器的研制

为满足用户的要求,在成功开发各型闸板防喷器系列产品的基础上,又成功地开发了我国首台特大型钻井单闸板防喷器。该防喷器采用APISpec6A法兰与其它井口设备连接,关闭及打开闸板总成均采用液压操作,闸板关闭后采用手动锁紧闸板轴的方法,可实现防喷器地面控制系统泄压。现场使用情况表明,它能满足钻井作业需要。按APISpec53推荐标准,每使用14d试压1次,共试压3次,均合格。在倒换井口之后进行常规检查,各部件均正常、完好,其经济效益是非常可观的。     

闸板防喷器液压锁紧装置研究现状

在对国内外液压锁紧装置研究现状进行分析的基础上,介绍了几种不同液压锁紧装置的结构特点和优、缺点。通过资料分析可知,闸板防喷器液压锁紧装置的研制正朝着类型多样、降低闸板胶芯磨损、密封管径范围大、自动化程度及可靠性更高等方向发展。从目前油气勘探开发的需求来看,国内应大力开展液压锁紧装置的研究工作,包括理论研究、检验标准的统一制定、现场应用反馈信息的收集整理等。     

水基溶液防喷器控制装置研究与应用前景展望

防喷器控制装置应用水基溶液代替液压油作为液压介质,有利于减少生态环境污染,而该技术成功应用的关键在于装置所使用的阀件在水基溶液状态下的防锈、抗磨、耐腐性能.介绍了水基溶液特性,对水基溶液防喷器控制装置上所应用的关键元件的密封性能及材料选用进行分析,并对该技术应用前景进行了展望.     

深水钻井防喷器系统关键设备技术研究

深水钻井防喷器系统在保障海上油气作业安全,保护海洋环境和人身安全中起着关键作用。目前,国内深水钻井防喷器系统研制正在起步阶段,为了能提高国产深水钻井防喷器系统关键设备技术水平,在介绍深水钻井防喷器系统中关键设备的国内外技术现状基础上,重点对典型深水防喷器系统中深水BOP组和控制单元的关键设备进行了研究。分析了深水防喷器系统中其关键设备的主要特征,并对其组成和功能进行了说明。结合国内实际情况,提出了深水钻井防喷器系统研究建议。