防喷器控制系统课件.ppt
第四章,防喷器控制系统,1,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,第四章 控制系统,一、控制系统的作用二、控制系统的组成三、控制系统的类型四、控制系统的型号及参数五、控制系统的工作原理六、 FKQ4005A型控制系统介绍七、控制装置现场调试八、常见故障判断及排除方法,井控装备,2,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-1 控制系统的作用,平时用来制备和储存足量的高压液压油（压力油），当需要时通过控制压力油的流动方向使控制对象（防喷器、液动阀）实施开关动作。,气管束,液压管线,3,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-2 控制系统的组成,蓄能器装置（远控台）,遥控装置主(司)控台,遥控装置辅助控制台,液控管汇,气控管汇,连接管汇,4,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-3 控制系统的类型,根据换向阀先导控制方式分,1. 液控液型陆地钻井（70年代罗马尼亚引进）,2. 气控液型陆地钻井,3. 电控液型海洋钻井,气控液型比液控液型的信号传输快；安全、经济、无污染；得到广泛的应用。,5,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-4 控制系统的型号及参数,FK ,控制对象数量(用数字表示),公称总容积，用数字表示，单位：,名称 防喷器控制装置,据石油天燃气工业技术标准SY5053-84的规定,先导控制方式（无则空白）Q-气控；Y-液控；D-电控,标牌：FKQ4005A,改进次数，英文字母,6,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-5 控制系统的工作原理,基本工作原理,油箱进油阀、滤清器电泵或气泵储能瓶 使用时，搬动换向阀的手柄储能瓶高压油减压阀、换向阀BOP或液动阀的油腔推动活塞运动，实现开关BOP或液动阀的目的。,7,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-5 控制系统的工作原理,工作过程,液压能源的制备、储存与补充；2. 压力油的调节与流动方向的控制；3. 气压遥控。,常压液压油通过油泵升压，进入储能器中储存备用（高压油）。,当需要时，压力油经减压调压阀调整压力，再经换向阀控制流向，进入BOP工作腔（关闭腔或开启腔），操作BOP或液动阀的开关动作。,在钻台或其它远离蓄能器装置的地方，通过气压的传递，控制蓄能器装置上相应的换向阀手柄，间接控制BOP的开关动作。,8,t课件,4-5 控制系统的工作原理,1. 液压能源的制备、储存与补充,2. 压力油,3. 气压遥控,ZYWC&HSE,ZPEB,控,减,变,的调节与流动方向的控制,9,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-5 控制系统的工作原理,控制装置的液控流程压力油的调节与流向的控制,10,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-5 控制系统的工作原理,11,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,第四章 控制系统,一、控制系统的作用二、控制系统的组成三、控制系统的类型四、控制系统的型号及参数五、控制系统的工作原理六、 FKQ4005A型控制系统介绍七、控制装置现场调试八、常见故障判断及排除方法,井控装备,12,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-6 FKQ4005A型控制系统介绍,电泵,气泵,储能器,三位四通换向阀,油旁通阀,减压阀,减压阀,压力变送器,电控箱(压力继电器),进气阀,13,t课件,远程控制台（蓄能器装置）中的主要部件,电泵,气泵,储能器,三位四换向阀,旁通阀,减压阀,安全阀（溢流阀）,压力继电器（自动液电开关）,压力继气器（自动液气开关）,压力传感器,4-6Y远程控制台-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,14,t课件,三位四通换向阀的位置图,4-6Y-1三位四通换向阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,P117,15,t课件,三位四通换向阀的作用,控制压力油的流动方向，使控制对象开关。,4-6Y-1三位四通换向阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,16,t课件,三位四通换向阀的结构、工作原理,结构图P56,用手或气使手柄带动阀芯转一定角度，连通不同的孔道，使油流方向发生变化，从而使控制对象实现开关。,4-6Y-1三位四通换向阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,17,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,三位四通阀工作原理图,关位,中位,开位,油箱,关闭腔,开启腔,两条油路都阻塞,压力油路阻塞,压力油,开启腔,三位四通换向阀的结构、工作原理,4-6Y-1三位四通换向阀-FKQ4005A,18,t课件,三位四通换向阀手动时的工况图,左位,右位,中位,4-6Y-1三位四通换向阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,19,t课件,三位四通换向阀气动时的工况图,左位,右位,4-6Y-1三位四通换向阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,20,t课件,三位四通换向阀使用时的注意事项,操作时手柄应搬到位,不能在手柄上加装锁紧装置,气缸摆动处润滑点，应定期打油润滑,超高压操作时不换向,4-6Y-1三位四通换向阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,21,t课件,电泵位置,电泵作用,用来提高液压油的压力，往蓄能器里输入与补充液压油。在控制装置中做为主泵使用。,链条箱,4-6Y-2电泵-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,P108,22,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,利用曲柄连杆机构，将电机的旋转运动变为柱塞的往复运动，使液缸发生或大或小的变化，进行吸、排油。 由压力继电器实现自动控制，启动压力17.5MPa，停止压力21MPa。保持蓄能器压力始终在17.521MPa。,工作原理,4-6Y-2电泵-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,23,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,电泵电源应有专线连接，接在井场电源开关的前方,电泵的补油工作应降压启动（降到 17.5 以下),压力继电器调定：上限21MPa 下限 17.5MPa,电源电压为380V,马达的旋向为逆向旋转，保证十字头的飞溅润滑,盘根压帽不能太紧，允许盘根处漏510滴/min,电泵使用时的注意事项,4-6Y-2电泵-FKQ4005A,及时检查补充曲轴箱、链条箱20号机油（半年）,24,t课件,气泵位置,4-6Y-3气泵-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,气马达,柱塞泵,P109,气泵作用,向蓄能器输入与补充压力油辅助备用提供超高压: 2138.5MPa,25,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,气泵使用时的注意事项,气泵的耗气量大，当钻机气控系统气源不充裕 时，不宜使气泵长期自动运转。通常关闭气泵 进气阀，停泵备用。,气泵换向机构中的滑块易卡死，应保持压缩空 气的洁净与低含水量。,油雾器2/3杯10号机油； 每天检查油杯油面，酌情加油，可带气加油； 手调顶部针形阀以控制油雾器油量。,气泵的油缸上方装有密封盘根，盘根压帽不宜 压得过紧，不漏即可。,4-6Y-3 气泵-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,26,t课件,储能器的位置图,4-6Y-4储能器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,P112,27,t课件,储能器的作用,储存足够数量的高压油，为井口装置(BOP和液动阀)提供可靠的能源。,4-6Y-4储能器-FKQ4005A,28,t课件,储能器的技术规范,1、单瓶的公称容积：40升,2、瓶中胶囊里充氮气，充气压力：70.7MPa,3、额定工作压力：21MPa,5、单瓶理论充油量：27升 ( L ),6、单瓶理论有效排油量：20升 ( L ),4、钢瓶设计压力：32MPa,7、单瓶实际有效排油量：约17升 ( L ),4-6Y-4储能器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,29,t课件,储能器使用时的注意事项,胶囊中只能预充氮气，不能充压缩空气，绝对不能充氧气。,充氮气时，应卸掉钢瓶中的油压，在无油压的条件下充氮气，严禁带压充气。,每月对胶囊中的氮气压力检测一次。检测时使用专用充氮测量工具。,4-6Y-4储能器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,30,t课件,减压阀的位置图,4-6Y-5减压阀-FKQ4005A,P115,31,t课件,4-6Y-5减压阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,气动减压阀,手动减压阀,种类,32,t课件,减压阀的作用,1、将储能器的高压油降为防喷器所需的合理 油压。,2、用环形防喷器强行起下钻时调压稳压。 （保护接头，维持关井油压）,3、高压储备，低压使用，提高了储备能力。,4-6Y-5减压阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,33,t课件,减压阀的使用调试,1、调压时有滞后现象，二次油压不随手柄的调节呈连续变 化，要求阶跳3MPa。,2、调试转动手轮前，先卸松锁紧手柄，再看着相应的压力 表进行调试，调好后再锁紧手柄。,3、顺时针转动手轮，油压升高，逆时针转动手轮油压降低。,4、二次油压调定为10.5 MPa（调节范围：014MPa),5、调压标准：起下18。的对焊钻杆时，油压不易过高，允许 密封摩擦处有少量的泥浆泄漏，以润滑钻具和胶芯，提高 胶芯的使用寿命。,4-6Y-5减压阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,34,t课件,旁通阀的使用,1、平时是处于关闭状态,2、当系统所需压力大于10.5 MPa，使此阀处于开位(当闸板被泥浆岩屑粘死,井压过高操作时;当储能器损坏,不能正常供油时),将储能器与闸板BOP的供油管路（管汇）连通或切断,旁通阀的作用,4-6Y-6旁通阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,3、从超高压状态（21MPa）转为常压工 作状态（10.5MPa）,35,t课件,安全阀（溢流阀）的工作位置图,4-6Y-7安全阀-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,P119,36,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,安全阀的作用,用来保护储能器、管汇，使其不在超高压的情况下工作而损坏。,4-6Y-7安全阀-FKQ4005A,37,t课件,压力继电器的工作位置图,4-6Y-8压力继电器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,P111,38,t课件,压力继电器的作用,自动控制电泵的启或停,4-6Y-8压力继电器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,39,t课件,压力继电器外观图,压力继电器的调压,上限 21 MPa,下限 17.5 MPa,（上石产）,4-6Y-8压力继电器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,40,t课件,压力继气器的工作位置图,4-6Y-9压力继气器-FKQ4005A,P112,41,t课件,自动控制气泵的启或停,4-6Y-9压力继气器-FKQ4005A,压力继气器的作用,42,t课件,压力继气器的使用,1、调定压力值为21MPa,2、当液压力21MPa，气路关，气泵停 当液压力18.5MPa，气路通，气泵开,3、带载工作，带载启动,4-6Y-9压力继气器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,43,t课件,压力传感器（压力变送器）工作位置图,4-6Y-10压力传感器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,P120,44,t课件,压力传感器的作用,把蓄能器装置（远程台）上储能器、管汇、环形防喷器上高压的液压能转为低压的气压值，传到司钻台供仪表显示。,4-6Y-10压力传感器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,45,t课件,压力传感器工作示意图,4-6Y-10压力传感器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,46,t课件,压力传感器的调试,气动压力变送器投入工作时，蓄能器装置上的油压表与遥控装置上气压表所显示的油压值应基本相等，压差不应超过1MPa。否则应对其进行调节。,1、当压差过大时，用螺丝刀伸入变送器侧孔，旋拧调零弹簧。顺时针旋拧螺钉时，遥控装置示压表显示值升高；逆时针旋拧螺钉时，遥控装置示压表显示值降低。这常称为“有压调等”。,2、当液压的压力为零时，蓄能器装置与遥控装置两表指针都应回零，若遥控装置示压表指针未回零，亦可调节其调零弹簧螺钉使表针回零。这常称为“无压调零”。,4-6Y-10压力传感器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,47,t课件,压力变送器使用时的注意事项,输入气压：0.14MPa 输出气压：0.02-0.1MPa,变送器的喷嘴直径为1mm，恒节 流孔导管孔径0.25mm，流通孔道 小，因此对输入的压缩空气要求 较为严格，所输入气流应洁净， 无水、无油、无尘。,4-6Y-10压力传感器-FKQ4005A,ZPEB,ZYWC&HSE,48,t课件,气源总阀（滑阀）,气源总阀的作用,控制遥控装置气源的通断,结构、工作原理,将手柄按下，使之旋动45。，此时凸轮、碰头推下顶杆，将胶垫压开，进气路与出气路接通，出气路与大气通路被切断。当松开手柄时，在弹簧力的作用下手柄复位，进气路与出气路又被切断。,操作,要想遥控装置上有气，必须一直按下手柄。,4-6S-1遥控装置-FKQ4005A,二位三通气滑,进气,49,t课件,遥控装置空气换向阀,作用：在司钻台上控制远程台的三位四通换向阀，以达到遥控防喷器的目的。,4-6S-2三位四通气换向转阀-FKQ4005A,种类,三位四通气换向转阀三位四通气换向滑阀,50,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-6S-3三位四通气换向滑阀-FKQ4005A,操作,操作之前看标志牌：若需开，此时将手柄搬向相应的位置开位，时间超过5秒钟，松开手柄，该阀自动回中位；若需关，此时将手柄搬向关位，时间超过5秒钟，松开手柄，该阀自动回中位。,51,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,第四章 控制系统,一、控制系统的作用二、控制系统的组成三、控制系统的类型四、控制系统的型号及参数五、控制系统的工作原理六、 FKQ4005A型控制系统介绍七、控制装置现场调试八、常见故障判断及排除方法,井控装备,52,t课件,控制装置现场调试,井场调试应在井口防喷器组、节流压井管汇、控制装置等安装完毕后进行。其目的是：检查管路是否密封？有关部件的技术指标是否调准？液控、气控是否正常？,远控台空负荷运转检查调试,远控台带负荷运转检查调试,蓄能器装置上操作检查液控效能,遥控装置上检查气控效能,控制装置停机备用,主要包括,ZPEB,ZYWC&HSE,4-7控制装置现场调试,P121,53,t课件,空负荷运转前的准备工作,油箱注20号液压油，油面不超过上部油位计上限。,电泵曲轴箱、链条箱注20号机油，检查游标高度。,油雾气油杯注10号机油，调节顶部针型阀，顺旋半圈。,电源总开关合上，电压380V。气源截止阀开启，压力表显示0.65-0.8MPa,蓄能瓶进出油截止阀开启。蓄能瓶钢瓶下部截止阀全开。,电泵、气泵进油阀全开。,三位四通换向阀手柄处于中位。,气泵进气路旁通截止阀关闭。,旁通阀手柄处于开位。,泄压阀打开。,ZPEB,ZYWC&HSE,4-7控制装置现场调试,检查电泵和气泵,54,t课件,蓄能器装置带负荷运转,目的,检查管路密封情况及部件的技术指标,内容,管路密封(稳压15min-0.5MPa),检查部件的技术指标, 检查安全阀的开启压力 压力继电器； 压力继气器。, 检查或调节气动压力变送器。, 检查管汇安全阀的开启值。,ZPEB,ZYWC&HSE,4-7控制装置现场调试, 检查减压阀,手动启动电泵,55,t课件,检查或调节气动压力变送器,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。核对蓄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“调压调零”。,ZPEB,ZYWC&HSE,4-7控制装置现场调试,56,t课件,蓄能器装置上操作检查液控效能,在蓄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。,ZPEB,ZYWC&HSE,4-7控制装置现场调试,57,t课件,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。,ZPEB,ZYWC&HSE,4-7控制装置现场调试,58,t课件,控制装置的停机备用,一、远控台“待命”工况,1、电源空气开关合上，电控箱旋钮转至自动位2、装有气源截止阀的控制装置，将气源截止阀打开3、四块压力表显示：气源 0.65-0.8MPa ；环形 10.5MPa 蓄能器 17. 5-21MPa ；闸板 10.5MPa 4、电泵气泵进油阀全开；蓄能器钢瓶下部截止阀全开5、电泵与气泵输油管线汇合处的截止阀打开 或蓄能器截止阀打开6、泄压阀关闭；旁通阀手柄处于关位；换向阀手柄处于中位,4-7控制装置现场调试,P122,59,t课件,二、司控台“待命”工况,1、气源压力表 0.65-0.8MPa ；2、油雾器油杯盛油过半 ；3、蓄能器、环形和闸板三块压力表示压值与远控台上相应油压表的示压值压差不超过1MPa ；,控制装置的停机备用,7、 气泵进气阀关闭；气泵进气路旁通阀关闭8、 气动压力变送器的一次气压表显示0.14MPa 9、油雾器油杯盛油过半；10、油箱中盛油高于下部油位计下限（距油箱顶面150-200mm）,ZPEB,ZYWC&HSE,4-7控制装置现场调试,60,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,第四章 控制系统,一、控制系统的作用二、控制系统的组成三、控制系统的类型四、控制系统的型号及参数五、控制系统的工作原理六、 FKQ4005A型控制系统介绍七、控制装置现场调试八、常见故障判断及排除方法,井控装备,61,t课件,ZPEB,ZYWC&HSE,4-8常见故障判断及排除方法,柱塞密封装置的密封圈压得过紧,导致电泵启动困难。,电源电压过低时电泵补油启动困难,电压低于320V时电机无法启动补油。,原因,处理方法,适当放松压紧螺帽,调整井场电机组电压，保证供电电压38019V,电泵电机不启动,P123,62,t课件,电泵启动后储能器压力表升压很慢,进油阀微开吸入滤清器堵塞油箱油量过少卸压阀微开三位四通换向阀未扳到位管路刺漏电泵柱塞密封盘跟过松或磨损,ZPEB,ZYWC&HSE,4-8常见故障判断及排除方法,63,t课件,电泵启动后，储能器不升压,进油阀关死进油阀滤清器太脏，堵死油箱油量极少或无油卸压阀全开,ZPEB,ZYWC&HSE,4-8常见故障判断及排除方法,64,t课件,储能器升压后油压稳不住压，不断降压,三位四通换向阀受柄未扳到位卸压阀未关死管路油壬、弯头泄漏卸压阀、换向阀、安全阀等元件磨损，内部漏油,ZPEB,ZYWC&HSE,4-8常见故障判断及排除方法,65,t课件,
