某公司带压（不压井）作业培训.ppt

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1、盐城市某石油机械制造有限公司 盘锦某石油机械制造有限公司,带压作业装置,公司简介,盐城市贵鑫石油机械制造有限公司成立于1996年7月,座落于我国新四军革命老区盐城市内,东距盐宁高速一公里，西临盐城西外环路，海、陆、空、铁路交通便利。,公司简介,贵鑫公司自创办以来，始终坚持走科技创新之路，先后开发了系列防喷器、系列螺杆钻具、系列不压井（带压）作业全套设备等，产品畅销吉林、辽河、长庆，目前已形成年产值8000万的规模。,公司简介,为了进一步提升企业竞争力，我们于2004年4月投资3000万元在辽宁盘锦创办了盘锦贵鑫石油机械制造有限公司，购进S1-400C数控管车2台，XS-650C数控线切割机床5

2、台、数控加工中心1台等30多台套机加工设备，花巨资购进了具有国内先进水平的数控压力测试系统、超声波探伤仪、400吨强度试验设备等，为打造高品质产品创造了物质基础。,公司简介,2007年4月，新成立的盘锦贵鑫公司通过了ISO9001国际质量体系认证。2007年9月8日又通过FZ18-35液压闸板防喷器、2FZ18-35修井闸板防喷器、FH18-35环形防喷器、FK125-3防喷器远程控制装置的取证审核工作。,公司简介,贵鑫公司依托江苏盐城和辽宁盘锦这两个新兴石油装备制造业基地的产业优势、科研优势、信息优势和人才优势，引入适应市场经济的管理体制和经营模式，以雄厚的技术力量、精良的技术装备和持之以恒

3、的创新精神，始终瞄准国内、国际市场，与世界最先进科技发展同步，致力为顾客提供先进、适用、性价比高、具有绝对竞争力的产品。贵鑫人愿与社会各界朋友合作，共创美好的明天！,不压井（带压）作业装置,不压井（带压）作业是指在井内有压力的情况下不放喷、不压井进行强行作业的一种作业方法。主要用于油气井作业、注水井检修。其主要用途是在作业过程中控制井口压力，有效的防止井喷事故的发生，实现安全作业 。我公司生产的带压作业装置具有如下特点： 不压井、不放喷，带压作业。 不污染地层和环境，符合HSE要求。 结合用户作业工艺进行结构设计，操作方便。 价格低于进口产品，性价比高。,不压井（带压）作业装置用途,不压井（带

4、压）作业装置主要可以完成以下工作： 1.在井内有压力的情况下进行油管的内堵塞作业 2.内堵塞作业完成后可以拆除井口四通上盖，进行起下油管的作业 3.井内无管柱时可以全封关闭井口 4.在井内压力突然升高或带压作业装置本身需要维修时可以封闭套管和油管之间的环行空间 5.在作业过程中可以带压起下油管、井下工具、强行通过油管接箍 6.在封井的情况下可以通过井口四通进行简单的节流放喷、压井、洗井等作业,产品规格和型号说明,型号说明 - / 产品代号 通径代号 最高工作压力/最高静密封压力 例如型号为 DYZY18-14/21 产品代号：DYZY 带压作业装置 通径代号：18 通径为186mm(由用户确定

5、) 最高工作压力：14Mpa 最高静密封压力：21Mpa,DYZY18-14/21带压作业装置技术参数,升降液缸行程：3.5m (可根据用户要求而定） 升降液缸上顶力（最大）500KN 升降液缸下拉力（最大）350KN 系统最高动密封工作压力14MPa 系统承受最大静密封压力21MPa 系统通径186mm 卡瓦所配卡瓦牙规格 2 7/8”,3 ” 所配闸板规格 2 7/8” ,3 ”, 全封 承压金属件的温度等级T20（29-121） 普通非金属密封件温度等级BB（18-93）,DY18-21/35带压作业装置技术参数,升降液缸行程：3.5m (可根据用户要求而定） 升降液缸上顶力（最大）60

6、0KN 升降液缸下拉力（最大）420KN 系统最高工作压力21Mpa 系统承受最大压力35Mpa 系统通径186mm 卡瓦所配卡瓦牙规格 2 7/8”, 3 ” 所配闸板规格 2 7/8” , 3 ”,全封 承压金属件的温度等级T20（29-121） 普通非金属密封件温度等级BB（18-93,产品组成和结构特点,带压作业装置主要由以下几部分组成：液压系统、管柱密封系统、平衡泄压系统，升降液缸、固定卡瓦、游动卡瓦、拉杆，工作平台； 附图1产品结构简图。下面分别对其各部分结构特点进行说明。,液压系统,液压系统由液压源、液控操作台、液控管线和蓄能器四部分组成。 系统配备35台泵，其中两台为升降液缸提

7、供动力，一台供给防喷器/蓄能器系统 。 液控台安装有带压作业过程中需要的所有的液压控制操作阀，包括控制防喷器、卡瓦、升降液缸等的阀、压力表。液控台可以安装在上工作平台上，也可以单独设立。液控操作台最高工作压力为21Mpa，12个头，有一个控制口备用。所有的阀和压力表都安装液控台的控制面板上，便于观察和操作。 井压引出到控制台上，便于操作者随时了解井压的变化。,液压系统,泵的出口都装有旁通阀、安全阀和卸荷阀，可以方便的对泵的出口压力进行调节和卸荷。在液控台上还有减压阀和安全阀，可以根据需要对各控制油路的压力进行调节。 本系统配本了48个40L的蓄能器。蓄能器的最高工作压力31.5MPa。 液控系

8、统根据控制对象所需的液压油量分别采用了不同通径的高压胶管，胶管连接采用快速自封接头或自封由壬接头，连接方便，使用寿命长。,起下管柱密封装置,带压作业装置最关键的部分是密封管柱和通过接箍，而完成该功能的主要是防喷器。 该套装置配备了一台FH18-21环形防喷器和两台FZ18-35单闸板防喷器。作业过程中，当井口压力在7MPa以下时，可以关闭FH18-21环形防喷器强行通过接箍；当压力在7-21MPa时打开环形防喷器，用两台FZ18-35闸板防喷器倒出接箍；用FZ18-35单闸板防喷器配合环形防喷器可以倒出井下工具，必要时可以在防喷器之间加升高短节。 该套装置还配备了接箍报警装置，可以准确判断接箍

9、位置,起下管柱密封装置,在FH18-21环形的控制回路上增加了减压阀和10升蓄能器各一个，减压阀可以根据井压对环形的控制压力进行调节，蓄能器可以缓冲环形防喷器胶芯强行过接箍时的压力变化，延长胶芯的使用寿命。 FZ18-35闸板防喷器参照SNUBCO公司的防喷器设计成快卸侧门式结构。防喷器的具体技术参数如下： FH18-21环形防喷器：工作压力21MPa，通径186mm，结构为球形胶芯 FZ18-35闸板防喷器：工作压力35MPa，通径186mm，结构参照SNUBCO公司的防喷器设计成快卸侧门式结构，方便更换闸板胶芯。,平衡泄压装置,平衡卸压系统包括两个液动旋塞阀和一个四通。四通安装在两台FZ1

10、8-35防喷器之间，四通的两个侧出口分别安装液动平板阀。一个平板阀与井口大四通的一个出口相连，其主要作用是平衡FZ18-35防喷器闸板上下的压力，方便防喷器的打开和关闭，延长胶芯使用寿命，一个平板阀出口连接到指定的污油（水）收集箱， 其作用主要是在防喷器打开之前放空防喷器内的压力，避免带压开启防喷器，延长胶芯使用寿命。,升降液缸,升降液缸负责提供不压井作业过程中所需的对管柱的举升力或者克服井压对管柱的上顶力。升降液缸的作用是在井压对油管的上顶力大于油管的自重时进行起下油管。当井压对油管的上顶力小于井下油管重量时，可不再使用升降液缸，而用作业车大钩起吊和下放油管。 本系统升降液缸采用单级双作用液

11、缸，两端都有防止冲击的减震装置，保证换向过程中的稳定。两个升降液缸的活塞杆与连接盘两端连接成一体，升降液缸上端通过法兰与上工作平台连接在一起，保证了升降液缸与井口的同心度要求。,连接盘,连接盘两端分别与升降液缸的活塞杆相连，下面安装的是游动防顶卡瓦，上面安装游动重力卡瓦，在作业过程中带动游动卡瓦一起运动，主要是承受游动卡瓦和升降液缸的作用力。,卡瓦系统,卡瓦的作用是在作业过程中夹紧管柱，防止管柱掉入井内或从井中飞出。为确保作业过程中的安全，本系统配置了四台卡瓦：固定重力卡瓦、固定防顶卡瓦、游动重力卡瓦、游动防顶卡瓦。卡瓦使用锥形自紧式结构。游动卡瓦安装在连接盘下面，随升降液缸一起上下移动 ，固

12、定卡瓦安装在环形防喷器的上面。 下面为卡瓦的三维模型,固定卡瓦,游动卡瓦,升降液缸、连接盘卡瓦连接示意图,拉杆,带压作业装置通过两工作平台将升降液缸和中间防喷器组、卡瓦、升高短节等连接成一体，大大加强了其刚性，但由于整套装置高度较高，达5.5m，作业过程中受力不均匀，我们根据这一情况，设计了拉杆。拉杆的作用是将整套装置通过铰链和作业车连接成一体，保证作业过程中的稳定性。拉杆的中心距为1400mm，调节范围为400mm，如果作业车与井口的距离太近或太远，必须重新调整作业车的位置。,工作平台,本装置安装有两个工作平台，下平台安装在闸板防喷器与环形防喷器之间，上平台其结构类似钻井用平台，两平台固定成

13、一体，两平台之间有环形防喷器和卡瓦系统。上平台上有一椭圆形的孔，便于游动卡瓦的通过。上平台主要作用是作业过程中提供一个作业的空间。下平台主要作用是为卡瓦系统和环形防喷器维护保养以及维修提供一个合适的操作空间。在上平台上安装有通向地面的扶梯和逃生装置。平台的外形尺寸为：2.3m5m。平台设计有液压升降机构，可根据不通高度的井口随意调整高度。,带压作业操作工艺（仅供参考）,带压作业装置的操作工艺主要有以下几步： 1.撤除部分井口，仅留下井口大四通和上面的三个阀门； 2.对油管进行内堵塞作业； 3.将作业车开到距离井口1500mm左右的位置，支好井架； 4.打开井口四通上盖,安装平台和防喷井口，将井

14、压通过管线引出到液控台； 5.将液控管线按标识连接好，启动液控系统，检查各连接部位有无渗漏，各连接管线是否正确；,5. 注意保证系统中心和井口中心重合，连接好液控管线并检查是否正确，有无泄漏； 6. 用大钩吊起油管放入井内，与井口油管挂上面的螺纹连接好，松开四通上面的油管挂顶丝，用环形防喷器关闭井口，用大钩吊起油管上提，关闭下面的单闸板防喷器，打开环形防喷器，拆卸油管挂，再连接好油管，打开游动卡瓦，此时关闭游动卡瓦和环形防喷器，打开单闸板防喷器和固定卡瓦，升降液缸上升通过游动卡瓦带着油管上升，然后关闭固定卡瓦，松开游动卡瓦，升降液缸回落，如此循环，直到起出全部油管；,7.当井压超过8MPa时，

15、用环形防喷器强行通过接箍会比较困难，另外井下工具外形不规则，不能从环形防喷器内通过，所以在这种情况下需要用上下两台单闸板防喷器倒出油管和工具，起下井下工具时要注意：应缓慢提升升降液缸将井下工具提升到上下单闸板防喷器之间即可，否则闸板防喷器关闭时卡在井下工具上不能密封，容易造成事故。 8.在起管初期和下管后期，管柱自重大于井压上顶力时，可以直接用作业机大钓钩起下。,下内堵塞系统,目前，我公司采用的是用1.9”油管进行下内堵塞器密封油管内孔和水力投堵两种方法。各大油田的作业方法和习惯并不相同，有的是用钢丝下内堵塞，也有的是用丢手下内堵塞，用打压进行密封。具体的下内堵塞的方法将根据用户的需求和具体的

16、作业工艺进行考虑，专门设计。,使用方法及注意事项,液控系统的使用和注意事项： 液控系统的使用要指定专人负责，落实职责，使用者要做到三懂四会。 由于9路换向阀中位回流的特点，在需要用蓄能器高压液压油紧急关闭防喷器时必须先将相应的控制该防喷器的操作手柄扳到关或开的位置才能打开截止阀，否则蓄能器的油压会通过中位回流到油箱。 拆卸快速接头时应首先将换向阀手柄来回开关几次，使高压胶管中的液压油泄压，否则再次安装时由于胶管总有高压油而操作困难。千万不要乱敲乱打，以免损坏快速接头。快速接头卸开后应用胶帽堵住两头，防止泥沙尘土等进入液压油。 应经常检查系统蓄能器的氮气压力，如果压力低于7Mpa，应及时补充。

17、环形防喷器控制回路上的蓄能器充氮压力约为环形防喷器控制压力的1/3到1/2。,使用方法及注意事项,闸板防喷器的使用和注意事项 闸板防喷器的使用要指定专人负责，落实职责，使用者要做到三懂四会。 当井内无管柱，试验关闭管子闸板时，最大液控压力不能超过3MPa，以免损坏胶芯。当井内有管柱时，严禁关闭全封闸板。 需要长时间封井时，应用手动锁紧装置锁定闸板，并在控制台上挂牌说明，以防误操作。 不允许用打开闸板的方法来泄压，以免损坏胶芯。每次打开闸板前应检查手动锁紧装置是否解锁。打开后要检查闸板是否处于全开位置（全部退回到壳体内），以免损坏闸板。 注意保持液压油清洁。,使用方法及注意事项,环形防喷器的使用

18、和注意事项： 在用环形防喷器进行带压作业时，应先关闭闸板防喷器，然后关闭环形防喷器，再打开闸板防喷器，然后通过调节减压阀逐渐减小环形防喷器关闭压力，直到有些轻微渗漏，然后再进行作业。注意在环形防喷器通过油管和接箍的过程中，要使环形防喷器保持刚好能密封，稍有渗漏，这样一是可以减少油管和接箍通过的阻力，二是有微小的渗漏可以润滑管柱与胶芯的接触面，防止胶芯温度过高，减少摩擦和磨损。在环形防喷器的关闭油口上还安装了一个10升的蓄能器，蓄能器的氮气压力应根据控制压力进行调整，一般为环形控制控制压力的三分之一到二分之一。本装置配有充氮工具，可以随时对氮气压力进行检查和调整。,在国内各油田的使用情况,二OO

19、一年我公司就参与了第一台防喷作业机的试制工作。到目前为止，我公司已经生产了各种型号的带压作业装置8套，其中卖给吉林油田6套、长庆油田1套、中原油田1套。,国外带压作业设备的原理及设备配置,目前国外带压作业设备主要是美国Baker公司和Qtis公司、加拿大SNUBCO公司生产，主要原理和结构型式有以下两种： 与作业车配合使用的带压作业装置 独立作业型带压作业装置,与作业车配合使用的带压作业装置,该结构型式的带压作业设备由动力源、液控台、蓄能器、远程控制台、单闸板防喷器、环形防喷器、升高短节、固定重力卡瓦、固定防顶卡瓦、升降液缸、横梁、液动防顶卡瓦、重力卡瓦、密封泄油筒、平衡阀、泄压阀、液控管线等

20、部分组成。所有设备均安装在一台平板车上。 其作业原理为：起下油管时用环形防喷器密封管柱，用大钩或通过升降液缸和卡瓦起下油管，强行通过接箍，用上下单闸板防喷器和升高短节配合卡瓦导出井下工具，平衡阀和泄压阀用来保证单闸板防喷器关闭或打开时上下腔的压力的平衡。 这种结构的带压作业设备行程一般在5m以内，带压作业装置总体高度约7-9m，进口价格约为人民币1200-1500万。,独立作业型带压作业装置,该型式的带压作业设备本身带有井架和小绞车，代替作业车，其主要由液控系统、防喷器系统、升降液缸、高压伸缩式升高短节、固定卡瓦、游动卡瓦、井架、泄压阀和横梁组成。不用用户配备作业车；管柱和接箍与防喷器胶芯没有

21、相对运动，对胶芯的要求相对较低；可高压作业；要排放大量污水或油气；全部作业过程都靠升降液缸起下油管，；设备较大，运输、安装和拆卸比较困难；总体造价高。,国内其他厂家的情况,从国内发展形势来看，环保工作已经变得越来越重要，油公司对作业要求会越来越严格，保护地层不受污染，不被堵塞，保持地层原来压力不变以利于油田稳产是油公司今后的重要要求，因此带压作业发展前景应该非常广阔，目前国内有很多单位都在积极的进行研制，如北京规划院机研所、德州石油机械厂、渤海油田、通化石油机械厂、江汉四机厂以及辽河油田兴隆台工程技术处都把此项目列为研制课题。,存在问题及研究方向,从目前的情况看，球形胶芯环形防喷器是带压作业装

22、置的关键设备，应专门研究适合于强行通过接箍的环形防喷器结构、专用球芯和液控部分的原理，球芯材料应满足摩擦系数小、耐磨性好、回弹性好、耐低温的要求； 升降液缸上升速度是决定作业速度的关键因素之一，目前影响升降液缸速度的主要是液缸直径、泵的排量、管线和换向阀的通径，管线和换向阀的通径现在已经合适，液缸直径过小，则上顶力不够，而泵的排量太大势必增大发动机的功率。如何对液控系统进行改进以达到在不增大液压泵的情况下提高升降液缸的速度，提高作业效率是目前应当研究的问题。,尽管带压作业装置可以不放喷带压作业，但起油管时，油管内的污水也不少，卸开油管扣后，污水都流出来了，目前没有什么较好的措施，对设备和地面上有一定的污染。 现在在作业之前进行的是下内堵塞器封堵油管内通径，但由于井下工具处于最下面，其通径各不相同，有的还有偏心，没有办法直接进行封堵，内堵塞器只能下到井下工具上面的那跟油管，导致起到井下工具时必须放压，然后抢装油管阀，使作业增加了危险，同时也污染环境。 目前的液控台一般都在作业车上，而带压作业装置作业主要都在高空平台上进行，液控台距离平台太远，操作时操作人员相互配合比较困难，不方便。应该研究利用远程控制的办法将司钻台放在高空平台上，通过司钻台对液控台进行控制和操作。,谢谢大家！,欢迎领导专家到我公司考察指导！ 我公司承担全部差旅费用,