石油开发 井下作业 APR 工具室内保养及性能试验规范

APR工具室内保养及性能试验规范
1主题内容与适用范围
本规范规定了APR工具LPR-N阀室内维护保养、功能试验的内容及技术要求。

本规范适用于APR工具LPR-N阀的维护保养及功能试验。

2规范内容
2.1施工准备
2.1.1准备两块干净绸布
2.1.2准备两把48″普通管钳，两把24″管钳。

2.1.3准备一根1″长约1m的铜棒。

2.1.4将工具外部冲洗干净。

2.1.5准备好取、装O形圈、支撑密封的专用工具和取、装活塞的专用工具。

2.1.6准备好清洗用煤油。

2.1.7准备好专用丝扣油和硅油。

2.1.8准备好试压设备。

2.2施工内容
2.2.1工房内拆卸37/8″LPR™N测试阀.
2.2.1.1确保工具号正确和易于辨认，工具号在底部突起处（31)。

注意：在拆卸中，卸下全部的”o”型密封圈和支撑环。

丢弃全部的“o”型密封圈和部分被损坏的支撑环。

拆卸下全部的部件放置于工作台上。

警告卸丝堵时要卸去容器内的全部压力。

在卸下氮气外筒或计量套之前，要从计量外筒(26)上卸下注油塞(34)。

确定阀在关闭状态。

2.2.1.2从充氮短节(18)上小心地卸下充氮塞(33)。

2.2.1.3安装压力表在充氮塞(33)的低洼处。

确定阀是关闭。

2.2.1.4.在充氮短节(18)上小心地打开氮气充填阀(20)。

确定1/4″六方定位螺丝(21)在原位置。

警告：卸下注油塞(33和34)时要小心，因为氮气腔的氮气可能有部分泄漏于油室部分.
2.2.1.5.在计量外筒(26)上小心地卸下注油塞(34)时如果有部分压力，记录这个情况到保养记录上。

警告释放压力时，要遣散无关人员并设置路障.
2.2.1.6.释放氮气压力时需要在充氮短节(18)上装置压力表。

2.2.1.7.在充氮短节(18)上卸下1/4″六方定位螺丝(21)。

2.2.1.8.在氮气压力回零时卸下氮气充填阀(20)。

2.2.1.9.从上球座(12)上卸下上接头(16)。

2.2.1.10.从动力短节(1)上卸下球阀外筒(15)。

注意球阀(11)在外筒卸下后可以自由拿出。

2.2.1.11.核对球笼(9)和操作臂是否弯曲,如果弯曲或损坏，则替换。

2.2.1.12.分解球笼(9),并核对球和球座(11)是否有刮伤或硬狠.更换球阀并记录。

2.2.1.1
3.从保持器上卸下操作连接器。

2.2.1.14.卸下碟型弹簧和安全销壁帽，并取下断的安全销。

2.2.1.15.从动力外筒(17)上卸下动力短节(1)和动力心轴。

2.2.1.16.从动力短节(1)上卸下安全销保持器(5)。

2.2.1.17.用木块从动力短节(1)上打出剪切心轴和动力短节。

2.2.1.18.从剪切心轴上拆下动力心轴(3)从(3图615.4189)。

2.2.1.19.从充氮短节上(18)卸下动力外筒(17)。

2.2.1.20.从计量外筒(26)、注油接头(29)、和油室外筒(30)上收回注油塞(33和34)，从油室部分将硅油流尽。

警告此时倾倒硅油，用干净容器接收使之循环使用.避免手和硅油接触,因为其有刺激性。

2.2.1.21.从油室外筒(30)卸下下接头(31)。

2.2.1.22.使用安装拆卸震击器工具(57和58)从油室外筒(30)上卸下平衡活塞(24)。

2.2.1.2
3.从注油接头(29)卸开并拆下油室外筒(30)。

2.2.1.24.从计量外筒(26)上卸开注油接头(29),并从油室心轴(28)上滑出。

2.2.1.25.从计量外筒(26)内部卸下油室心轴(28)和计量套(27)下心轴(25)。

2.2.1.26.从动力外筒(23)卸下计量外筒(26)。

2.2.1.27.从油室心轴(28)上用木块轻轻打出计量套(27)。

2.2.1.28.放置计量套(27)在盛有清洁油的容器内。

注意不要用蒸汽清洁计量套(27)。

2.2.1.29.从氮气心轴(22)上卸开下心轴(25)。

2.2.1.30.从动力外筒(23)内使用安装拆卸震击器工具(57和58)卸下氮气室浮动活塞(24)。

2.2.1.31.从充氮短节(18)上卸下动力外筒(23)从充氮短节(18)。

2.2.1.32.从充氮短节(18)上卸下氮气心轴(22).拆卸时从底部托住心轴。

2.2.1.3
3.检查各部分的磨损和伤害，并替换有损伤的部件。

2.2.1.34.用蒸汽清洁各个部分.确保全部的心轴被清洁。

注意：不要用蒸汽清洁计量套(27)。

2.2.1.35.有专人检查设备。

关键点1：测试工具的部件要全部检查和由熟练人员组装，并核对、记录于保养记录上。

2.2.1.36.替换被损坏的部件.任何新部件的更换要将部件号记录于保养记录上。

2.2.2工房装配37/8″LPR™N测试阀:
确保安全眼睛，手套，安全帽是完好的，工作之前，确保安全装置、手工具在整个工作期间完好。

确保有良好的起重设备。

注意在各部分的组装过程中不要使用过多的力量，特别是操作部分。

不要使用油基润滑脂在氮气部分.使用专用的润滑脂涂于氮气部分的的丝扣上。

在工具内部使用清洁的硅油。

核对球和球座的磨损情况,被损坏的要替换。

根据文件清洗并吹扫全部的心轴。

注硅油前充氮气。

2.2.2.1.替换全部的破裂、断裂的“o”型密封圈和被损坏的支撑环。

2.2.2.2.放置充氮短节(18)在虎钳上。

2.2.2.
3.在底部充氮短节(18)安装氮气心轴(22).上扣时从底部扶持。

2.2.2.4.利用喷雾器加润滑硅油在氮气心轴(22)外部和动力外筒(23)内部。

滑动动力外筒穿过动力心轴,并安装于充氮短节(18)上。

警告这个过程必须小心充氮短节(18)上“o”型密封圈损坏。

注意：动力外筒(23)在组装过程中要预防丝扣损坏。

另外,要避免损坏“o”型密封圈和支撑环，要有一定数量的备件。

预防支撑环和“o”型密封圈的损坏
可以使用一个较大的“o”型密封圈套于外部，防止从“o”型密封圈和支撑环从槽内突出)。

工具外径37/8″“O”型圈号:70.33981
2.2.2.5.使用安装工具(57和58)穿过氮气心轴(22)和动力外筒(23)小心地安装氮气室浮动活塞(24)进入6″到9″。

2.2.2.6.使用24″管钳于氮气心轴(22)下部装上下心轴(25)。

2.2.2.7.氮气外筒(23)下部装上计量外筒(26)。

2.2.2.8.小心地安装计量套(27)于油室心轴(28)上,颠倒油室心轴，将计量套滑入底部。

注意确定计量套(27)的在油室心轴(28)上的安装方向是正确的。

2.2.2.9.滑动油室心轴(28)和计量套(27)进入计量外筒(26)。

注意不要使“o”型密封圈在计量套(27)上损坏。

2.2.2.10.注油接头(29)穿过油室心轴(28)安装于计量外筒(26)上。

2.2.2.11.穿过油室心轴(28)安装的油室外筒(30)于注油接头(29)上。

2.2.2.12.使用专用工具。

小心地安装的平衡活塞(24)于油室外筒(30)，并穿过传压孔。

2.2.2.1
3.安装下接头(31)于油室外筒(30)。

2.2.2.14.在充氮短节(18)上部安装的动力外筒(17)。

2.2.2.15.在动力心轴(3)上装上剪切心轴(3图615.4189)。

2.2.2.16.安装剪切/动力心轴组件在动力短节(1)底部,使心轴与短节花键对齐。

2.2.2.17.在动力心轴(3)上喷淋硅油。

2.2.2.18.穿过动力外筒(17)装上动力短节,并使动力心轴(3)的底部伸入充氮短节(18)。

2.2.2.19.安装保持固定器(1图615.4189)在剪切心轴(3图615.4189).
2.2.2.20.安装4支剪销。

2.2.2.21.在剪切心轴上安装壁帽(7)。

2.2.2.22.在保持固定器上装上操作连接器(2on drawing615.4189)。

2.2.2.2
3.将球阀部分和操作臂和操作连接器连接。

2.2.2.24.应用大量的润滑脂涂于球阀部分。

2.2.2.25.穿过球阀部分装上球阀外筒(15)，连接于动力短节(1),保证上球座(12)键槽与外筒键槽相互啮合。

2.2.2.26.在上球座(12)装上上接头(16).工具准备充氮气。

2.2.2.27.在充氮短节(18)上安装氮气充填阀(20)。

2.2.2.28.在充氮短节(18)安装1/4六方螺丝(21)。

2.2.2.29.完全关闭阀(20),再次卸开全部的1/2周。

2.2.2.30.利用马丁泵通过充氮短节(18)向氮气腔灌注1杯硅油。

警告：确定氮气含氧量。

必须使氮气中的含氧量小于1%。

注意：全球保养规程，只需观察氮气压力，因为计量套的压力远远超过氮气压力。

HSE：确保全部的警告牌树立，栅栏树立，清除无关的人员，不许单人进行测试。

关键点2：测试工具压力试验可以仅仅试到满足本次指定的测试压力为止，由当地的业务领导决定。

核对、记录于保养记录上。

2.2.2.31.增压氮气室压力至2500psi。

2.2.2.32.工具增压倒预定压力，关闭注入阀(20),并检测泄漏点。

2.2.2.3
3.将工具夹于虎钳，使其底部略高，使用马丁泵泵注硅油(29)。

2.2.2.34.完全装满硅油，并将浮动活塞(24)推于底部，在下部油塞上连接管线，使硅油中的气泡全部消除。

2.2.2.35.安装的油塞(33)在油室外筒的下部.继续泵注，直至感觉有压力为止，这是为了确保浮动活塞(24)处于底部。

2.2.2.36.油注满后，从注油端口(29)卸下马丁泵，安装的油塞(34)于端口。

2.2.2.37.给计量外筒(26)与计量套(27)之间充满硅油，并使硅油(32)穿过计量套。

2.2.2.38.油室部分装满硅油后,安装注油塞(34)于计量外筒(26)端口。

2.2.2.39.安装压力表于充氮短节(18)，和下游油室部分。

2.2.2.40.在环空端口计量外筒(26)、和动力外筒(17)上安装高压丝堵、在前部端口上连接压力源。

HSE：确保全部的警告牌树立，栅栏树立，清除无关的人员，不许单人进行测试。

关键点2：测试工具压力试验可以仅仅试到满足本次指定的测试压力为止，由当地的业务领导决定。

核对、记录于保养记录上。

2.2.2.41.从环空压力端口增压到4000psi,并保持压力。

记录多长时间氮气室压力增加到3600psi，并记录于保养记录上。

2.2.2.42.释放环空端口压力到2000psi，并保持压力。

记录多长时间氮气室压力增加到2500psi，并记录于保养记录上。

2.2.2.4
3.释放环空端口压力到0，观察多长时间环空压力口停止出水，并记录于保养记录上。

2.2.2.44.打开计量外筒上的阀门(26)。

2.2.2.45.在30秒内从环空压力端口加泵压至2000psi,记录从下油室到上油室的流动时间，并记录于保养记录上。

2.2.2.46.给保养检验员报告试验结果。

2.2.2.47.应用4000psi压力到动力外筒(17)上,打开球阀。

2.2.2.48.用涂有润滑脂的内径规贯穿工具，检验其内径。

2.2.2.49.给工具试内压力到试验压力(10000psi最大)。

注意试验必须由检验员在场监督。

并在试验过程中无渗漏。

2.2.2.50.释放动力端压力，关闭球阀。

2.2.2.51.压力试验从球阀的上部到达下部，试验压力(最大10000psi)。

保持15分钟。

2.2.2.52.压力试验完成,卸下试验帽。

2.2.2.5
3.增压氮气腔压力到5000psi。

2.2.2.54.一旦工具受压,关闭阀门，检查泄漏。

2.2.2.55.安装马丁泵到油室外筒(30)油室上部端口,泵送硅油使平衡活塞(24)处于最下端位置。

2.2.2.56.从油室外筒(30)上卸下马丁泵,安装注油塞(33)。

2.2.2.57.卸下压力表,和安装的充填塞(33和34)到油室和氮气部分。

2.2.2.58.给工具涂上保护性润滑脂。

2.2.2.59.给工具贴上符合的标签。

2.2.2.60.由检验员检查工具的保养记录，确认保养完成。

2.2.2.61.移动工具到新的地方。

2.2.3功能试验
功能试验需用设备及器材见下表
名称单位数量备注
空压机台1
增压泵台1
氧气检测仪套1
氮气瓶氮气纯度在99%以上
高压软管线套20米以上
高压硬管线套6米以上
针阀个6
精密压力表块2
试压泵台1
小丝堵个3
12〞活扳手把2
手钳子把1
密封胶带盒2
按以下程序对LPR-N阀进行充氮
(1)充氮前，用氧气检测仪检测氮气的纯度，氮气的纯度必须高于99%，即含氧量低于1%.
(2)氮气纯度检测方法：打开放空阀，用氧气检测仪探头在放气阀出口处检测氧气含量。

(3)用氮气“冲洗”充氮管线，以排出管线中空气、水和其它杂质。

(4)按照充氮装置示意图依次将各部件及工具连接起来。

(5)打开充气阀，松开充氮接头上的安全阀，让氮气进入氮气室，安全阀的开启程度应尽量大，而充气阀的开启程度应尽可能小，否则，在充氮接头安全阀周围聚集的高压会将安全阀推到关闭位置，导致氮气不能进入氮气室。

(6)让氮气瓶中的氮气自由流入氮气室。

“冲洗”氮气室及试压管线2次，随后进入充氮气过程。

(7)让氮气自由地流入“冲洗”过的氮气室，待氮气室的压力与氮气瓶的压力平衡之后，将氮气增压泵上的空气源开关置于打开位置。

增压泵即开始向氮气室充入增压后的氮气，直到氮气室的压力达到所需要的压力时，将充氮装置示意图中的空气源开关置于关闭位置。

增压泵即停止工作，充气结束。

(8)将安全阀拧紧，确保氮气室内的氮气不外泄漏。

(9)打开放气阀，将管线中的压力放掉。

(10)将氮气管线及压力表总成从充氮接头上卸下，装上注氮塞。

2.2.5开关井性能试验
2.2.5.1开关井性能试验各部分连接示意图：
2.2.5.2用丝堵堵住上环空传压孔的三个传压孔，仅留1个与下环空传压孔在同一水平线上的传压孔。

2.2.5.3向氮气室内充入氮气，（方法见充氮程序）使氮气室内的压力达到
27.58Mpa(4000Psi)为止。

2.2.5.4分别向上下油室注入粘度为20-50mm2/s的硅油，注满为止。

2.2.5.5先将上注油塞，上排油塞卸掉，将手压泵管线连到上注油孔，将工具抬高使排油孔高于注油孔，将油加满，直至排油孔无空气排出为止。

取掉注油管线，装上注油塞和排油塞。

2.2.5.6卸掉下注油塞、下排油塞，将手压泵管线连接到下注油塞，将工具抬高使排油孔高于注油孔，平稳地向工具中注入硅油，到注油后期，注油将会有一定的压力，注油压力达到一定程度时，会从下排油孔中突然喷出一股气流并伴随较大的“砰”的响声，这是将补偿活塞推到下死点的正常现象。

注油时下排油孔旁边禁止站人，以免发生意外事故。

2.2.5.7按照图B将各试压部分连接起来。

压力表1是监测氮气室压力变化的，压力表2是监测试压泵（模拟环空压力）压力变化的。

2.2.5.8装上4只新剪销。

2.2.5.9启动试压泵，向LPR-N阀的上、下传压孔施加水压，直至压力表2、表3上的读数达到31.02Mpa(4500Psi)(当环空压力大于氮气室压400Psi时即能实
现球阀的开启。

但考虑到压力表读数的误差，管线摩阻等原因，应附加100Psi，这个压力将同时分别作用到差动活塞和位于下油室底部的补偿活塞上，保持泵压（压力表2、表3的压力值）为31.02Mpa(4500Psi)不变。

5min后压力表上的
压力值由27.58Mpa（4000Psi）上升到28.26Mpa（4100Psi），从此，三个压力表上的读数都不再变化。

2.2.5.10快速增加泵压，当压力表2、表3的读数达到35.50Mpa（5150Psi）时剪销被剪断，同时测试阀打开，继续开动试压泵泵压，使压力表2、表3的压力值升高至41.36Mpa（6000Psi）然后用较低的泵速保持泵压为41.36Mpa （6000Psi）不变，保持10min后压力表1的压力值由28.26Mpa（4100Psi）上升到38.61Mpa（5600Psi）从此，氮气室压力不再变化。

2.2.5.11打开水压泵上的泄压阀释放部分泵压，使压力表2、表3的压力值降至31.02Mpa（4500Psi）测试阀会立即关闭，保持泵压为31.02Mpa（4500Psi）10min 后，压力表1的压力值由38.61Mpa（5600Psi）降至31.71Mpa（4600Psi）。

2.2.5.12．关闭试压泵，打开泄压阀，将泵压表2、表3的压力释放至零，10min 后压力表1的压力值降至27.58Mpa（4000Psi）。

2.2.5.13以上各步若能达到预计要求，说明LPR-N阀开关井功能试验合格，否则，检查、整改后重试，直至合格为止。

2.2.6内压试验
2.2.6.1开关井功能试验结束后将试压接头与LPR-N阀下接头连接起来。

2.2.6.2通过试压接头向LPR-N阀内灌水，直至灌满为止。

2.2.6.3启动试压泵，向LPR-N阀缓慢加压，直到表1的读数达到35.0MPa （10000Psi）,10min压力不降为合格。

2.2.6.4关闭试压泵，同时关掉阀3。

2.2.6.5卸掉试压接头，将试压接头与N阀上接头连接起来，通过试压泵缓慢加压至34.5MPa,若5min之内压力没有变化，说明LPR-N阀内压试验合格。

2.2.6.6若试压时5min之内压力下降则说明LPR-N阀内压试验不合格，检查、整改后再试，直到合格。

2.2.6.7试内压合格后，LPR-N阀室内功能试验结束，卸掉试压接头，重新装上4只新剪销，将工具入库，以待上井使用。

3质量、安全、环保要求
3.1质量要求
3.1.1所有的密封件（“O”型圈，支撑密封）必须安装齐全、到位，在安装过程中要十分的认真、仔细，若发现在安装过程中损坏密封件，必须折掉后重新安装，直到安装完好为止。

若需专用工具保护密封件可根据实际情况自行研制保护用工具。

3.1.2氮气室和油室必须绝对干净，不能有砂粒、灰砂、棉纱毛等杂质，要用新绸布蘸汽油擦洗接触氮气或硅油的各零件表面，然后用空压机排出的空气吹干（组装时可燃物绝对要吹干，否则有安全危险）。

3.1.3油室和氮气室的各公、母扣连接时，在扣上涂抹黄油便于拆卸和组装（但一定要涂在公扣上，以免上扣后低燃点油进入氮气腔）。

3.1.4氮气室和油室不能有黄油，组装氮气室、油室部分的丝扣连接时，丝扣上不能涂抹黄油，只能在丝扣上涂抹适量的硅油。

涂硅油时不能将硅油漏在油室或氮气室内，只能将其抹在丝扣上。

3.1.5拆卸、连接各丝扣时，管钳只能打在工具上规定的打管钳的六方上面，不能将管钳打在除六方外的其它任何地方。

3.1.6室内保养时，若某些部件难以取下或装上，尽量使用专用工具。

禁止用锒头、铜棒直接砸、敲设备工具本体，以免意外损坏工具。

3.1.7清洗工具时必须做到干净彻底,清洗后的工具部件用空气吹扫干净。

3.1.8所有参加工具维护保养的人员和质检人员必须在工具维护保养记录上签字。

3.1.9所有保养后的工具必须进行室内性能试验，只有室内性能试验合格的工具才能下井使用。

3.1.10工具室内性能试验记录必须由参加人员和检验员签字才有效。

3.1.11维护保养记录和性能试验记录必须保存三年以上，为测试现场作业质量提供可追溯依据。

3.1.12APR测试工具因为制造材质防硫，下井使用20井次即达到报废标准。

3.2安全、环保要求
3.2.1清洗用的棉纱、海棉，更换的支撑密封、”O”形圈等橡胶件类固体废弃物必须放到指定地点，由公司统一进行处理。

3.2.2清洗用油料、废硅油只能排入油料回收池，禁止直接排入下水道。

3.2.3工房工具维护保养作业和各种废物的排放必须严格执行本企业和地方政府各项关于安全、环保的规定和要求。