关于钻井节流阀控制台系统

2021-11-30 0 编辑:金莎娱场客户端 | 试验机

远程液压节流阀控制系统的功能,是从一个或多个遥控点对钻井节流阀提供可靠的控制,以所需的灵敏度和分辨率使节流阀提供预定的所有控制程序,包括:

a)关井程序;

b)阻止钻井液、气体、液态碳氢化合物及地层碎屑以任何速度流过内部导流管线。

1、功能要求

控制系统应提供:

a)驱动器能使节流阀的节流孔在任何压力(最高达额定工作压力)下达到从全开到全闭的任何尺寸。

b)用于节流阀驱动器的动力液压油要有足够的压力和流量,使节流孔在 30s 内从全闭到全开。

c)操作控制系统能使操编辑把节流孔打开到任何尺寸位置,从而得到从 0MPa(0psi)到节流额定工作压力范围内,任何想得到的环流压力 ±0.07MPa(±10psi)。控制设备上应适当标出其控制方向。

d)控制台上有一个节流阀位置指示器,指明节流孔的相对位置或相对于全开的相对开度百分比。

c)装在钻机压缩空气控制台上的一个压力计用于显示驱动控制泵工作的空气或气体的压力。

f)控制台上的压力表应显示液压泵或蓄能器系统的系统液压压力。

g)钻杆和套管压力计刻度为 0MPa(0psi)到节流阀额定工作压力,这些压力计上应清晰地标出"钻杆压力"或"套管压力"并且独立于其他压力计系统。压力计的附加要求如下:

1)最大的容许误差为全量程的 ±0.5%。要求使用包端管式压力计,但可以附加诸如电子传感器和显示系统等,并且也可提供全量程比节流系统额定压力低的任何类型的压力表,以便低压时具有较好分辨率,但在这种情况下应提供手动的或自动的隔离阀,以防止超过这些压力计的量程。

2)最小刻度盘直径为 152.4mm(6in),读数字码应高 12.7mm(0.5in),在环境亮度下从 3000mm(10ft)的高处可看得见 0.07MPa(10psi)刻度。

3)压力表的精度为 0.2MPa(25psi)或更小,并且指针的宽度或形状应有助于看得见 0.2MPa(25psi)或更小的刻度。

4)在钻杆和套管压力敏感的地方,应使用一个活塞分隔型压力传感器,使压力液不与压力计系统的液压液或气体接触。

5)传感器应与节流系统的额定工作压力和额定温度一致。

6)在压力表的全量程时应考虑到膨胀,活塞分隔型传感器的流量能力应等于整个软管的流量及压力表管道流量之和的 1.5 倍。在本体上有一个永久性的金属标签警告使用者,传感器不能驱动额外的软管或压力计。

7)当额定工作压力高达 69.0MPa(10 000psi)时,可以采用 1:1 的活塞比;当额定压力为 69.0MPa(10 000psi)?138.0MPa(20 000psi)时,应采用工作压力与压力计液压油压力之比为 4:1。

8)1:1 的隔离器灵敏度应为 0.07MPa(10psi);在等于接受器压力计中间刻度所指压力时,4:1 的隔离器灵敏度应为 0.2MPa(25psi)。

9)活塞应设计成这样,万一液压系统出现泄漏和液压油流失时,活塞将碰到行程的上限,并且密封圈或辅助密封将继续分隔工作油与液压系统,并且能防止工作油流入液压压力敏感系统。

10)压力传感器使用的材料应该根据井内容纳的流体来确定。

11)接入钻机管路的连接件应使用既没有管螺纹也没有焊接管螺纹接头的 6BX 法兰。任何用于传感器或转接器的焊接应符合本标准中的焊接标准。

12)构成传感器一部分的活接头应符合本标准的有关规定。

13)液压油的操作温度应从 -29℃?93℃(-20℉?200℉),并应符合制造商关于传感器弹性体特性和金属特性的适应性标准。

14)压力计系统软管的额定压力应与最大的系统工作压力相匹配。

h)控制台上应有用于监测两台钻井泵中任一台(有开关选择)的泵冲数计数器;

1)泵冲数显示仪应显示累加的泵冲数,并应具有让操编辑调零的性能,但当达到它的最大计数能力时,它应自动调零并继续计数。

2)如果不能同时显示两台泵的"每分钟冲程数",控制台上应有一个开关能选择显示各台泵的冲数。

3)该每分钟冲数选择如果是数字式的,应至少达到每分钟1冲的分辨率。

4)所有的计数器/速率器的导线(电源、泵微型按钮等)应满足 NFPA 496,APS(所有可用的条款)。

5)如果使用数字显示,数字字码应最少 12.7mm(0.5in)高,并在任意环境亮度下能从 3000mm(10ft)处看清楚。

i)紧急操作措施:

1)万一钻机压缩空气出现故障,操作控制系统应给替换气源(如氮气瓶)以及能操作节流阀12h所推荐的瓶数提供接头和连接件。

2)万一主液压泵出现故障,应采用手动泵、阀件和其他组件,以便手动为节流阀控制系统提供液压压力。

2、指示板

节流阀控制台应包括在正常方式和紧急方式下操作节流阀的指示板,这个指示板也应显示查对系统状态的步骤。

3、液压软管

用于节流阀操作的液压软管应做如下规定:

a)软管应有只能用正确方法装配的接头,并且禁止装入压力计系统。

b)压力计系统软管同样也应有只能用正确方法装配的接头,并且不能装在节流阀操作液压回路中。

c)应在控制板上和节流阀上注明所有软管的位置。

d)设计用于多个节流阀/控制板的系统,应符合全部前述要求,但多个控制台装置除外。允许每个控制台分别同时连接多个钻杆压力表和多个套管压力表。

4、操作(保养)手册

制造商应对按本标准生产的每种型号和尺寸的节流阀系统准备和提供操作手册。操作手册最少包括以下内容:

a)安装说明;

b)操作说明,包括所有节流阀所需的正常操作,以及万一外部动力源或设备出现故障或在任何内部组件出现故障时进行的全部紧急操作说明;

c)主要组件的尺寸及物理数据;

cl)维修保养和试验说明及程序,包括拆卸和装配说明;

e)零件说明;

f)贮存说明。

钻井节流阀控制台系统实拍图

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