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1、第二章 环形防喷器,目 录,第三章 闸板防喷器,第四章 旋转防喷器,第五章 控制装置,第六章 节流与压井管汇,第七章 设备的安装与试压以及常规活动检查,第八章 钻具内防喷工具,第九章 钻井液气体分离器与自动灌注钻井液装置,第一章 井控设备概述,第五章 控制装置,一、概述 、 控制装置的功用： 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，使压力油始终保持在一定的高压范围内。,第五章 控制装置,、 控制装置组成： 储能器装置（远程控制台）、遥控装置(司钻控制台)及辅助遥控装置、联接管汇组成。,一、概
2、述,第五章 控制装置,一、概述 、 储能器装置（远程控制台）组成及布置： 是制备、储存与控制压力油的液压装置。 由油泵、储能器、阀件、管线、油箱、仪表等元件组 成；操作换向阀就可控制压力油输入防喷器油腔， 完成井 口防喷器的开关动作； 储能器装置安装在井口侧前方m以远处。,第五章 控制装置,3、远程控制台,一、概述 4、 遥控装置 安装在钻台上司钻岗位附近，遥控储能器装置上的换向阀动作，又称司钻控制台。 按遥控防喷器开关的控制方式 不同， 控制装置分为液压传动遥控、 气压传动遥控、电传动遥控， 即液控液型、气控液型、 电控液型三种类型。,第五章 控制装置,第五章 控制装置,二、控制装置原理 气
3、控液型控制装置的工作过程分为液压能源的制备与储存、压力油的压力调节、流动方向控制、气压遥控三部分。 1、液压能源的制备与储存,第五章 控制装置,2、控制装置的液控流程-压力油的调节与流向的控制,第五章 控制装置,3、气压遥控,压缩空气经分水滤气器、油雾器后，经气源总阀输送至各空气换向阀，控制储能器装置上二位气缸动作，推动相应的换向阀手柄，间接控制防喷器开关。,二、控制装置原理,第五章 控制装置,三、FKQ型控制装置结构 1、FKQ6406B型控制装置代号含义 防喷器控制装置 遥控方式：气控 储能器公称总容积（升） 控制对象数量（个） 第二次改型,三、控制装置的主要部件,1、储能器 (1).功用
4、 储能器用于储存足量 的高压油，为井口防喷器、液动阀动作提供可靠油源。 (2).结构如图,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,(3).主要技术规范 公称容积： 充氮压力:70.7MPa 设计压力：32MPa 额定工作压力：21 MPa 理论充油量:(油压由7MPa升至21MPa):27升 理论有效排油量: (油压由21MPa降至8.4MPa):20升 实际有效排油量: (油压由21MPa降至8.4MPa):约17升,1、储能器,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,1、储能器,).充氮工具,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,2、电 泵,电泵,第五章 控制装置,三、控制装置的主
5、要部件,3、气 泵,(1).功用 气泵用以向储能器输入与补充压力油，但在控制装置中做为备用辅助泵。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,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,3、气 泵 气油压比为1：50 工作特点：启动平稳，无需降压启动；工作时排油量与耗气量均不稳定；排油压力低，耗气量大，反之，则小。，,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,4、三位四通换向阀,三位四通换向阀,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、三位四通换向阀,该阀装有止推轴承，阀盖上部装有由弹簧、钢球、定位板组成的定位机构，手柄转动到位后即被锁住实现定
6、位；阀体装有3个阀座，阀座下面装有碟形弹簧使阀座与阀盘紧贴密封。压力油作用在阀座底部起油压助封作用。,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、三位四通换向阀,三位四通换向阀的工作原理,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、三位四通换向阀,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、油路旁通阀,图8-7-14 三位四通换向阀,(1).功用 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，打开该阀用储能器里的高压油实现封井作业。,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、减压阀,(1).功 用 将储能器的高压油降低为防喷器所需的
7、合理油压。当利用环形防喷器封井起下钻作业时，起调节油压的作用，保证顺利通过接头并维持关井所需液控油压稳定。,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、手动减压阀,逆时针旋转手轮，二次油压降低；此时弹簧力减弱，阀板上移，溢流口打开，阀腔压力油流回油箱，阀腔油压降低，阀板又向下移动将溢流口关闭，阀腔油压复又稳定，但二次油压业已降低。在这期间，一次油入口始终关闭。 二次油压力的调节范围为014MPA。,第五章 控制装置,第五章 控制装置,.1、气动减压阀使用注意事项,三、控制装置的主要部件,、压力继电器,(1).功 用 用于自动控制电泵的启动与停止以维持储能器的油压在适用范围内(17.521MPa
8、)。储能器的油压达到上限值21MPa时，压力继电器自动切断电泵电源，电泵停止运转，储能器油压不再上升。储能器油压降至下限值17.5MPa时，压力继电器自动接通电泵电源，电泵启动补油。,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、压力继电器,(2).压力继电器的使用与调节,电接点压力表与电控箱示意图,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、压力继气器,(1).功用 压力继气器用来自动控制气泵的启停，使储能器保持21MPa油压。,第五章 控制装置,三、控制装置的主要部件,、司钻控制台,第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(一)、储能器装置(远程控制台)空负荷运转,空负荷运转是使泵组在油压几
9、乎等于零的工况下运转。目的是疏通油路；排除管路中空气；检查电泵、气泵空载运行情况。,第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(一)、储能器装置(远程控制台)空负荷运转,1、运转前检查准备工作,第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,2、空负荷运转的操作步骤： (1).电控箱旋钮转至手动位置启动电泵。检查电泵链条的旋转方向；柱塞密封装置的松紧程度；柱塞运动的平稳状况。电泵运转10min后手动停泵。 (2).开气泵进气阀启动气泵。检查气泵工作是否正常。关气泵进气阀，停泵。 (3).关闭泄压阀。旁通阀手柄扳至关位。,(一)、储能器装置(远程控制台)空负荷运转,第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,
10、第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(二)、储能器装置(远程控制台)带负荷运转,带负荷运转是使泵组在正常油压下运转，目的是检查管路密封情况及部件的技术指标。操作内容与顺序简述于下。 (1).手动启动电泵。从储能器压力表上可以看出油压迅速升至7MPa，然后缓慢升至21MPa。手动停泵，稳压15min。检查管路密封情况，储能器压力表降不超过0.5MPa为合格。 (2).观察环形防喷器供油压力表与闸板防喷器供油压力表，检查或调节两个减压阀的二次油压为10.5MPa。 (3).开、关泄压阀，使储能器油压降至17.5MPa以下，手动启动电泵，使油压升至储能器安全阀调定值，检查或调节储能器安全阀的开启
11、压力。手动停泵。,四、控制装置现场调试,(二)、储能器装置(远程控制台)带负荷运转,(4).开、关泄压阀，使储能器油压降至17.5MPa以下，自动位启动电泵（电控箱旋钮转至自动位置）。检查压力继电器在的工作效能，即上限油压与下限油压是否准确，否则重新调定。务必保证电泵自动启停，工作可靠。最后，将电控箱旋钮旋至停位、停泵。 (5).开、关泄压阀，使储能器油压降至19MPa以下，开气泵进气阀，启动气泵。检查或调节压力继气器工作效能。关气泵进气阀，停泵。 (6).检查或调节气动压力变送器的输入气压，一次气压表显示0.14MPa。核对储能器装置与遥控装置上三副压力表的压力值，根据需要进行有压调等。,第
12、五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(二)、储能器装置(远程控制台)带负荷运转,(7).检查管汇安全阀的开启压力。 操作要点是；在FKQ4005A装置中关闭电泵与气泵输油管线汇合处的截止阀，FK5-480装置中则需关闭储能器进出油截止阀；旁通阀手柄扳至开位；打开气泵进气路上的旁通截止阀；开气泵进气阀启动气泵；观察闸板防喷器供油压力表核对管汇安全阀的开启压力。稳压10min，检查管路耐压密封情况。最后使管路系统恢复正常。操作顺序是：关气泵进气阀停泵；关闭气泵进气路上旁通截止阀；开、关泄 压阀使管路油压降至10.5MPa；将旁通阀手柄扳回关位；在FKQ4005A装置中打开电泵与气泵输油管线汇合处
13、的截止阀，FK5-480装置中则打开储能器进出油截止阀。,第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(三)、储能器装置(远程控制台)上操作检查液控效能,在储能器装置上操作三位四通换向阀，使井口控制对象开关各两次。检查液控效能、开关动作正误、液控管路密封情况，同时通过液压油的流动循环将管路中空气排净。 1、液控管路试压 测试压力为21 MPa。稳压三分钟以上，联结管路无渗漏，压力不降为合格。,第五章 控制装置,五、控制系统现场调试,(三)、储能器装置(远程控制台)上操作检查液控效能,2、防喷器关闭时间测试： 1).要求：所有防喷器及液动放喷阀在规定时间内关闭。 2).试验步骤： a.在环形防喷器处
14、下入一根钻杆； b.记录储能器压力； c.关掉电、气泵； d. 所测防喷器换向阀手柄扳到关位；液 动放喷阀手柄扳到开位； e.记录每一防喷器关闭时间； f.记录储能器最终压力； g.打开电、气泵； h.把所有防喷器换向阀手柄扳到开位，液动放 喷阀扳到关位。动作完毕后，全回中位。,第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(三)、储能器装置(远程控制台)上操作检查液控效能,2、防喷器关闭时间测试：,将上述试验结果记录报表上。 储能器初始压力：17.5MPa 储能器终了压力： MPa 环形防喷器关闭时间： 秒 半封闸板防喷器关闭时间： 秒 全封闸板防喷器关闭时间： 秒 液动放喷阀打开时间 ： 秒,第
15、五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(四)、遥控装置上操作检查气控效能 在遥控装置上操作气控阀件，使井口控制对象开关各一次。检查气控效能、开关动作正误。操作空气换向阀使储能器装置上旁通阀打开，观察闸板防喷器供油压力表，此时该表油压应与储能器示压表一致。若储能器装置上装有气动减压阀，则应在遥控装置上调节空气调压阀，改变储能器装置上气动减压阀的二次油压，观察环形防喷器供油示压表，检查油压变化。,第五章 控制装置,四、控制装置现场调试,(五)、控制装置停机 现场调试完毕后控制装置停机。 操作要点： 开、关泄 压阀排掉储能器压力；电控箱旋扭转至停位；拉下电源空气开关；三位四通换向阀手柄扳至中位；装有
16、气源截止阀的控制装置须将气源截止阀关闭。,第五章 控制装置,五、控制装置“待命”工作时的工况,钻开油气层前，控制装置应投入工作处于随时发挥作用的待命工况。储能器应预先充油，升压至21MPa，调好有关阀件并经检查无误后待命备用。 控制装置的“待命”工况，分述如下。 1、储能器装置（远程控制台）工况 (1).电源空气开关合上，电控箱旋钮转至自动位； (2).装有气源截止控制装置，将气源截止阀打开； (3).气源压力表显示0.650.8MPa； (4).储能器钢瓶下部截止阀全开;,第五章 控制装置,五、控制装置“待命”工作时的工况,控制装置的“待命”工况，分述如下。 1、储能器装置（远程控制台）工况
17、,(5).电泵与气泵输油管线汇合处的截止阀打开或储能器进出油截止阀打开; (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).换向阀手柄处于中位； (10).储能器压力表显示17.521MPa； (11).环形防喷器供油压力表显示10.5MPa；,第五章 控制装置,五、控制装置“待命”工作时的工况,控制装置的“待命”工况，分述如下。 1、储能器装置（远程控制台）工况,(12).闸板防喷器供油压力表显示10.5MPa； (13).电接点压力表的上限针位于21MPa刻度处，下限针位于17.5MPa刻度处； (14).气泵进气路旁通截止阀关闭； (15).气泵
18、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).油箱中盛油高于下部油位计下限； (19).油雾器油杯盛油过半。,第五章 控制装置,五、控制装置“待命”工作时的工况,控制装置的“待命”工况，分述如下。,2、遥控装置（司钻控制台）工况 (1).气源压力表显示0.650.8MPa； (2).储能器示压表、环形防喷器供油示压表、闸板防喷器供油示压表，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； (3).油雾器油杯盛油过半。,第五章 控制装置,六、控制装置的维护保养,1、滤油器及油箱顶部加油口的滤网应
19、每月拆检一次，取出滤网，认真清洗，防止污物堵塞滤网。 2、分水滤气器，每天打开下端的放水阀一次，将积存于杯内的污水放掉。每一周取下过滤杯与存水杯清洗一次，清洗时用汽油等矿物油洗净，压缩空气吹干，勿用丙酮，甲苯等溶液清洗，以免损坏杯子。,第五章 控制装置,六、控制装置的维护保养,3、控制装置的润滑维护内容 (1).油雾器每天检查液面一次，及时补充与更换润滑油（10号机油），发现视油器滴油不畅时拆开清洗。金属零件用矿物油洗净，橡胶件用肥皂液洗涤，清水洗净，再用压缩空气吹干。 (2).每周用油枪向气缸油嘴中加一次润滑油。 (3).每月检查一次电泵曲轴箱内的润滑油液位，及时加以补充。 (4).每隔半年
20、更换一次润滑油（20号机油），北方冬季用20号低凝液压油。 (5).每月将链条箱防护罩拆下一次，检查润滑油情况，不足时适当增加油液，保持正常运转，半年更换一次。,第五章 控制装置,六、控制装置的维护保养,4、储能器最初使用时，每周检查一次氮气压力，以后在正常使用过程中，每月检查一次氮气压力，不足6.3MPa应及时补充。 5、油箱除每周检查一次液面外，应定期打开油箱底部的丝堵放水，检查箱底有无泥砂，必要时清洗箱底。冬季，若遇有箱底的水结冰，可用过热蒸气，化冰排水。 6、定期检查曲轴柱塞泵， 气动油泵的密封盘根， 盘根不宜过紧，只要不明显漏油即可。,第五章 控制装置,七、控制系统常见故障与处理,1
21、、电泵启动后储能器压力表升压很慢。储能器理论充油时间可按下式估算：,FKQ4005A控制系统，储能器理论充油时间应为：,第五章 控制装置,七、控制系统常见故障与处理,当启动电泵往储能器里充油时，充油时耗大大超过估算时间，这就表明储能器装置不正常。产生这种现象的原因与处理方法解析于下表：,电泵启动后储能器压力表升压很慢的原因与处理方法,第五章 控制装置,七、控制系统常见故障与处理,2、电泵启动后，储能器压力表不升压。其原因和处理方法如下表：,电泵启动后，储能器压力表不升压的原因及处理方法,第五章 控制装置,七、控制系统常见故障与处理,3、储能器充油升压后，油压稳不住 ，储能器压力表不断降压。其故障原因及处理方法列于下表：,储能器充油升压后油压不稳， 储能器压力表不断降压的原因与处理方法,第五章 控制装置,七、控制系统常见故障与处理,4、电泵电机不启动 柱塞密封装置的密封圈如果压得过紧，可能导致电泵启动困难。应适当放松压紧螺帽。电源电压 过低时，电泵补油启动困难，电压低于320时电机无法启动补油。应调整井场发电机组电压，保证供电电压38019。,第五章 控制装置,