外掛式電泵井防噴器控制裝置升級改造

杜延濤

摘 要：外掛式電泵井防噴器控制裝置，專門為適應(yīng)修井作業(yè)而設(shè)計(jì)的一種同修井機(jī)配合使用的便攜式小型外掛式電泵井防噴器控制裝置。該裝置分體安裝在XJ450修井機(jī)上，不需另外吊裝，方便快捷。由操作手操作，節(jié)省操作工一名，而且發(fā)現(xiàn)情況后，操作手能夠立即關(guān)井，縮短關(guān)井時(shí)間，減少了損失和保護(hù)了環(huán)境。

關(guān)鍵詞：外掛式控制裝置；電泵井；升級改造

引言

隨著安全作業(yè)要求的提高，液壓防噴器以其動(dòng)作迅速、性能可靠等優(yōu)勢已經(jīng)逐步取代了使用中的手動(dòng)防噴器。而傳統(tǒng)的液壓防噴器控制裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，增加運(yùn)輸和安裝工作量，這給修井作業(yè)中液壓防噴器的推廣造成了一定的障礙。針對現(xiàn)場使用中存在的問題和作業(yè)過程中遇到的新情況，提出液壓控制裝置外掛修井機(jī)升級改造，把防噴器控制裝置小型化，安裝在修井機(jī)上。

1外掛式電泵井防噴器控制裝置

外掛式電泵井控制裝置是專門為適應(yīng)修井作業(yè)而設(shè)計(jì)的一種同修井機(jī)配合使用的便攜式小型外掛式電泵井防噴器控制裝置。該型控制裝置具有安全、質(zhì)量可靠、使用維護(hù)方便、適用性強(qiáng)能特點(diǎn)，（常規(guī)控制箱外形尺寸長2400×寬1290×高1850mm）。結(jié)構(gòu)緊湊液壓油泵與電機(jī)串在一起，常規(guī)油泵與電機(jī)通過鏈條和鏈輪傳動(dòng)），為蓄能器提供動(dòng)力，蓄能器儲蓄液壓能，關(guān)閉或打開防噴器由蓄能器儲蓄液壓能提供動(dòng)力。

2、外掛式電泵井防噴器控制裝置升級改造

2.1改造背景

FH28-21環(huán)形防噴器，關(guān)閉所需最大油量46升，開啟最大油量33升，液控壓力8.4-10.5Mpa。油泵系統(tǒng)工作壓力21Mpa，控制對象1個(gè)。按蓄能器可用液量比例選用合適蓄能器組即可滿足環(huán)形防噴器關(guān)閉所需最大油量要求。

2.1總體思路

在現(xiàn)有指定修井機(jī)上適當(dāng)位置放置一個(gè)蓄能器組，液壓泵輸出高壓油口通過單向閥向蓄能器組供油，電動(dòng)油泵帶有自動(dòng)啟動(dòng)、停止的控制裝置。在正常工作中即使自動(dòng)控制裝置失靈，溢流閥可以迅速溢流，保證系統(tǒng)安全。當(dāng)蓄能器壓力達(dá)至設(shè)定壓力21MPa時(shí)，液壓泵停止工作，當(dāng)蓄能器壓力達(dá)至設(shè)定壓力17.5MPa時(shí)，液壓泵啟動(dòng)開始工作，當(dāng)需要操作打開或關(guān)閉防噴器時(shí)，由蓄能器組輸送壓力打開或關(guān)閉防噴器，蓄能器組壓力經(jīng)過調(diào)壓閥設(shè)定到防噴器所的控制壓力。

2.2控制裝置系統(tǒng)總成

油箱與油泵電機(jī)組一部份，油箱與油泵電機(jī)組底座用8#槽鋼制作，方便吊裝移動(dòng)，壓力開關(guān)安裝油箱側(cè)面、電磁換向閥、壓力表用支架固定在底座，都油箱有效容積近200升。蓄能器組合在一起，蓄能器液壓油匯流φ60管中向防噴器提供壓力。蓄能器組固定一塊30mm鐵板上。

2.3工作零部件

（1）蓄能器：用以儲備足量的高壓油，為井口防噴器提供可靠油源。另外還具有穩(wěn)定壓力、降低噪聲、補(bǔ)償系統(tǒng)卸漏等功能。蓄能器公稱容積為25升、公稱壓力為31.5Mpa.；充氣壓力推薦在6-7Mpa。選用小型蓄能器替代常規(guī)用的蓄能器外徑φ219mm長度1160mm），蓄能器出口壓力（系統(tǒng)壓力）由操作面板上表顯示，本系統(tǒng)工作壓力設(shè)定為21Mpa。

（2）三位四通換向閥電磁換向閥：是指閥有三個(gè)工作位狀態(tài)，有四個(gè)油口（一般兩進(jìn)兩出），屬于電磁操縱式滑閥，用于使蓄能器高壓液壓油流入防噴器油缸開、關(guān)閉腔，實(shí)現(xiàn)開、關(guān)井操作，操作時(shí)，只需按動(dòng)面板上的控制按扭，便可迅速實(shí)現(xiàn)防噴器的開關(guān)動(dòng)作。三位四通電磁閥為“0”型機(jī)能，閥在“中”位時(shí)，各腔互不相通，而當(dāng)手柄處于“開”位或“關(guān)”位時(shí)，隨著壓力油進(jìn)入防噴器中油缸的一端，另一端的油液便經(jīng)三位四通轉(zhuǎn)閥而回油箱。

（3）直通單向閥：用來控制壓力油單向流動(dòng)，防止倒流。

（4）溢流閥：控制系統(tǒng)的最高工作壓力，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，系統(tǒng)壓力升高，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，系統(tǒng)壓力降低，本系統(tǒng)工作壓力設(shè)定為21Mpa，防噴器開關(guān)控制壓力推薦在8.4-10.5Mpa。

（5）油泵電機(jī)組：油泵排量16ml/min，防爆電機(jī)功率5.5KW，安裝方式，立式安裝（可臥式雙用）。

2.4室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

控制裝置系統(tǒng)分體完成后，在室內(nèi)進(jìn)行了簡單的開關(guān)防噴器試驗(yàn)，先開啟油泵電機(jī)向蓄能器充能，在開啟電機(jī)后1分鐘多，蓄能器壓力達(dá)到21MPa，電機(jī)停止工作。啟動(dòng)蓄能器控制防噴器，在20多秒內(nèi)防噴器關(guān)閉，能完全達(dá)到正?？刂蒲b置防噴器的要求。

2.5安裝

控制裝置系統(tǒng)分體主要根據(jù)XJ405修井機(jī)空間定制，油泵電機(jī)組安裝在駕駛室旁邊的空間；儲能器組安裝車尾操作室旁邊。為人員活動(dòng)留下安全行走的空間。操作按鈕安裝在操作室外，操作手可以直接操作按鈕開關(guān)防噴器。

3 結(jié)論

（1）控制裝置系統(tǒng)比較獨(dú)立，不需要作業(yè)系統(tǒng)任務(wù)能源提供動(dòng)力，不受作業(yè)機(jī)的影響，能單獨(dú)承擔(dān)開關(guān)防噴器。防噴器控制按鈕安裝在操作室附近，可以隨時(shí)開關(guān)防噴器，節(jié)省關(guān)井時(shí)間。

（2）控制裝置系統(tǒng)主要涉及要求控制電泵井防噴器，內(nèi)通徑大，需液壓油量大，所以油箱體積和儲能器容量較大，可以根據(jù)具體防噴器型號和需液壓油量改變儲能器個(gè)數(shù)和油箱體積。

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