不压井作业装备安全控制技术研究
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要 由液压 动力 系统 、起 升厂 F 压 系 统 、单 根起 升下 放
设备 的安全性能 ,通过大量的试验 ,不断的总结出 以下几点设备的控制需求 :
2 . 1 数据 采集
装置 、液压控制系统 、井控系统 和辅助配套设施组 成。设备具有方便安装 、容易移运 、作业效率高 、
操 作 工 序简 单 等特 点 ,并 经过 大量 的工 业 试验 ,已
图1 撬装 式液 压 不压 井修 井机
时 监控 ,制 定 了安全 保 护措施 ,并进 行充 分 的现 场
试验 ,极大 的提高了设备的安全可靠性能。
压井设备主要依靠国外引进。第 四石油机械厂抓住
潜在 的市场需求 ,以现场带压作业工艺为依据 ,作 业安全性 、可靠性 、方便性为 出发点 ,在引进 、消 化 、吸收国外产品的基础上 ,研发 了撬装独立式液 压不压井作业设备,并在此基础上深入研究了带压 作业设备的安全可靠性能,开发了不压井装备安全 控制系统 ,优化了操作工序 ,实现对关键参数的实
在井 口 密封的情况下 ,由游动卡瓦与固定卡瓦的配 合使用 , 进行起升与下放管柱 。单根起升, 下放装置 由立管 、顶部滑轮 、平衡绞车等组成 ,双滑轮与双 绞 车的设计理念 ,可满足同时进行提升与下放管柱 的操作 ,大大提高了作业效率。
响油气流动状态,不会减少油气wk.baidu.com渗透率 ,能有效
解 决 作 业 过 程 中压 井 对 油 层 产 生 的损 坏 和 污 染 问 题 ,保 护 了油层 、简化 了施 工 工序 ,降 低 了生 产 成 本 ,提高 了油气 生产效 率 。 国外不压 井装备 已经得到 广泛 的推广 应 用, 控 制
设备运行 状态是操作人员 时刻关 注 的重要信
息 ,这 就需 要 我们进 行 时 时数 据 的采 集 ,包 括 :发 动 机运 行 的各 项参数 监测 、各 个控 制系 统 的压力 、
经证实了设备作业的可靠性,安全性 。 目 前该设备主要用于油气井 的修井作业 , 作业 时 ,液压动力 系统提供动力 ,井 口防喷器组封住井 口环形空间 ,起升/ 下压系统夹 持管柱进行起/ 下管 柱作业。作业流程如图2 。
第2 3 卷
第4 期
江
汉
石
油
科
技
V0 1 . 2 3 No . 4 D e e . 2 0l 3
2 0 1 3年 1 2 月
J I ANG HAN P E T ROL E UM S C I ENC E AND T EC HNO L OGY
不 压 井 作 业 装 备 安 全 控 制技 术 研 究
行 状况 以及 设 备故 障 的报警 ,从 而保证 作业 的安 全
性能。
2 . 2 状态 检测
基于设备作业环境的特殊性 ,作业 的难点之一
就 是 防 喷 器 是 否 工 作 到 位 ,如 果 防喷 器 没有 关 到 位 ,则 密 封 不 紧 ;如 果 作 业 时 防 喷器 没 有 完全 打 开 ,轻则损 坏 防喷器 ,重则会 造 成严 重 后果 ,所 以
其 中 ,起 升厂 F 压 系 统主要 由卡瓦 与油缸 组成 , 卡 瓦 共分 为 两组 ,分 别 为 承重 卡 瓦和 防顶 卡 瓦 , 以 适 应 不 同的 工况 ,每 组 卡 瓦又 分 为游 动卡 瓦 和 同定 卡 瓦 ,在作 业 中 ,设 备 的载荷 主 要 由油缸 来 承载 ,
井 口参数 的监{ _ 9 1 4 、 设 备载荷的监测等 ,通过这些数 据的采集、计算与对 比, 呈现给操作人员设备的运
刘 洪 亮 ,张 美 玲 ,孟 庆 珍
(中 国石 化 石 油 工程 机 械 有 限 公 司 第 四机 械 厂 ,湖北 荆 州 4 3 4 0 2 4)
摘
要 :通 过分析 目前 国 内外不压 井装备 自动控 制技 术现状及 作 业过程 的安 全需 求 ,结合 不压 井装备 带
压作业的工艺、工况及现场作业情况,深入研究 了作业过程 中防喷器、卡瓦及 带压作业的安全操作 问 题, 提 出不压井装备作业安全控制技术方案并 实施 。试验表明:利用本文提 出的技术方案,能够满足不压井装备带 压作业安全操作需求,全 面监控作业相关参数,进行预警提 示,减轻 了作业操作强度,极 大的改善 了不压 井 装备 应 用 中的安 全 } 生、可 靠性 。 关 键词 :不压 井 ;带压作业 ;安全控 制
第4 期
刘 洪 亮 等 :不 压 井 作 业 装 备 安 全 控 制技 术 研 究
・ 6 3・
定 瓦天
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油缸 下 ( 带载)
图2( 1) 下 压管 柱作 业流 程 图2( 2) 上提 管柱 作 业流 程
上以液压控制 占主导地位,依靠先进 的电控技术实 现对作业参数的数据采集, 对作业状态的全面监控 ,
增 强 了设 备作 业 的安 全 性与 可靠 性 。与 国外不 压 井
装备相比, 我 国自 行研制的不压井装备还停 留在研究 与试制阶段 ,存在的问题主要是可靠性低 、 安全性
差, 操作复 杂 , 难 于现场 推广 。 基 于带 压作 业 的诸 多优 点 ,不压 井作 业设 备 在 油 田 的应 用越 来 越广 泛 。 目前 国油 田现在 使用 的 不
l 不压井设备结构及工作 原理
四机厂 生 产 的撬 装式 不 压 井 设备 (如 图 1 )主
第 一作 者 简介 ;刘 洪亮 ,2 0 0 4 年 毕 业 于 长江 大 学 自 动 化专 业 ,2 0 0 7 年获 长 江 大学 信 号检 测 与 控 制专 业 硕 士 学 位 ,现任 第 四机械 厂 自动控制 研究 所 工 程师 。
不压井 修 井机 是 一种新 型 的修 井设 备 ,它 是在
油井不用泥浆压井, 水井不放喷的情况下利用井 口自
封 防 喷器来 封 住井 内压 力 ,带 压强行 起 下油 ( 水 )
管柱作业的,因为无需泥浆压井 , 从而避免了将高
密 度或 低渗 透 油气井 压 死 、不 会 损伤 油 井 、不 会 影