修井作业防喷器试压方案.docVIP

修井作业防喷器试压监控系统 重 庆 渝 华 矿 山 机 械 研 究 所 2013 年 1 月 1 系统构成 1.1 系统基本构成原理 修井作业防喷器试压监控系统是为完成防喷器试压过程的监视、数据采集和控制而专门研制的。该系统可完成常用不同尺寸和压力等级井控装备的连接、密封、试压控制和监视，以及试压过程中数据和图像信息的自动采集和记录等工作。本系统主要由数据采集系统、试压监控系统、电控系统和微机控制系统、液压站及液控执行系统、以及图像和数据管理系统等几大部分构成。系统控制采用了以微机和可编程逻辑控制器PLC为核心的总线结构，具有系统可靠性高、可扩展性强、操作应用方便、美观实用等特点，能同时满足对140MPa以内各种常用井控装备和压力容器的水压试压，以及监控和数据自动采集等工作。系统的总体构成及基本控制原理如图1-1所示： 图1-1 系统的总体构成及基本控制原理 1.2系统主要构成及部件 防喷器试压监控及数据采集系统的主要构成及各子系统间相互关系如图1-2所示。 图1-2系统主要构成及关系 1.2.1 主控台 主控台主要由工控机、电控操作台、监视器和显示器、硬盘录像机、显示仪表、PLC程序逻辑控制器、各种控制组件和控制软件等构成，如图1-3、1-4所示。井控装备试压的全套测控和监视工作均可直接在主控台上完成。 图1-3系统主控台 1.2.2液压站及液控执行系统 该系统主要为试压系统中的试压装置（液动夹持器）和防喷器提供液压源，并根据要求完成对控制对象的动作控制和压力检测。液压站所能提供的最大系统油源压力为21MPa。 图1-6 液压站及液控系统原理图 1.2.3 试压装置 防喷器试压装置主要用于完成对各规格防喷器的自动卡紧和密封。其最大卡紧密封压力为105MPa。 1.2.4 高压进水及泄压设备 试压泵技术参数表 型号 流量L/h 排出压力MPa 泵速Min-1 电 机 外形尺寸 长×宽×高 质量Kg 型号 功率Kw CB125-5.5 84.7 125 150 Y123M2-6 5.5 1690×675×1000mm 630 液动平板阀技术参数表 型号 公称通径mm 公称压力MPa 控制油压MPa 外形尺寸 长×宽×高mm 重量Kg YPF20-105 20 105 8.5～10.5 280×255×455 75 高压进水及泄压设备主要由电动试压泵、液动平板阀、D8-140高压单向阀及管线等构成。其中电动试压泵的最大工作压力为125MPa。其中电动试压泵采用变频控制，泵速无级可调。 1.2.5 摄像系统 摄像系统主要由4套彩色一体化工业球形摄像机以及相关控制单元等构成。 1.3 系统主要特点 1.3.1技术特点 1、该装置结构简单安全可靠，最大可试2FZ18-105防喷器。 2、该装置配2付弧卡，1付可试2FZ18-105；2FZ18-70；2FZ18-35防喷器；另1付可试非标2SFZ18-35防喷器（法兰尺寸：Φ380*55，R45;颈部高度50）。 3、主机配置试压底法兰规格为： 18-105/18-70；18-35(R46)，18-35（R45)规格试压底法兰3件，另配18-35（7-35）热采井口盲板1件（上螺栓用），尺寸为：Φ400*80，钢圈R46，总共4件。钢圈槽满足API规范6B和6BX规范，钢圈槽镶嵌优质不锈钢材质。 1.3.2主要工作原理 1、DFY18-105防喷器试压装置是为完成防喷器试压过程的控制而专门研制的。该装置可最大完成2FZ18-105防喷器的连接、密封、试压控制等工作。本装置主要由液压站及防喷器试压装置、操作系统管压进水系统、摄像系统等构成。具有操作方便、美观实用等特点，能满足通径为18cm, 压力为105MPa以内标准型液动防喷器及水压试压，以及21MPa以内的油压试压等工作。 2、装置主要构成及部件 主要由底座、双向油缸、卡箍（变换件）、固定油缸、上顶活塞、活动盲板（变换件），导向销(件12) 、增压缸、组合接头体、Yx型密封圈等主要零部件组成底座是承受本装置和试压工件质量的基础部件。双向油缸置于两卡箍底部，通过进出油压带动卡箍左右运行,从而打开或合拢卡箍。卡箍安放在底座上面左右两端,是卡住试压工件法兰的主要受力件。上顶活塞及活动盲板为顶住试压工件法兰的施力件。固定油缸为一固定在底座上的承压件。增压缸是专为试验2FZ23-35、2FZ18-105等防喷器及四通时的专用增压装置。活动盲板上设有一条密封槽,以满足不同规格的试压工件密封试验。 3、液压站或液压阀站主要为试压装置和防喷器油缸提供液压源，并根据要求完成对控制对象的动作控制和压力检测，液压站所提供的最大系统油源压力为21MPa。控制试压装置的控制阀远控操作可配电磁换向阀，近处操作可