安全閥控制柜在埕島采油平臺的應用

摘要：本文針對油水井安全閥控制柜在埕島油田的使用根據實踐經驗進行了總結，重點對安全閥控制柜的常見故障及處理方法進行了分析，希望能對安全閥控制柜的管理有所幫助。

關鍵詞：埕島油田 安全閥控制柜 平臺 故障

0 引言

勝利埕島油田所處產油區塊，位于渤海灣南部極淺海海域，平臺常年處于風、浪、潮汐、冰的交替作用。安全閥控制柜是保證油井安全生產的控制設備，它與井下安全閥、井口安全閥、井下封隔器排氣閥相連接，是實現地面井口和油井井下的控制總成。它能完成油井在發生井噴、火災等意外情況下的自動安全關閉和遙控關斷功能，是油井安全生產、海上環保和油井自動化控制的重要組成部分。

安全閥控制柜設備精密，目前只能全部依賴國外引進。雖然國外的生產廠家較多，但是其井控原理基本一致。類型為氣動型、太陽能型和電動型三種類型。埕島油田自投入開發以來，共有近百臺安全閥控制柜投入海上平臺使用。除個別邊緣單井使用太陽能外，全部采用電動型，控制系統全部采用液壓控制。本文以TEST為例介紹油井控制柜技術。

1 技術現狀

1.1 應用環境

1.1.1 安裝地點

控制柜安放在海上采油平臺、露天甲板。安全閥控制柜內部組件及外殼全部均采用316L不銹鋼，有效地解決了海洋環境條件下的設備腐蝕問題。

1.1.2 環境要求

總成及各部件滿足海上“三防”（防潮濕、防鹽霧、防霉菌）要求，具有船級社的質量性能認證書。具有可靠的防水、密封性能，達到Ⅰ級防爆等級。油井控制柜的應用能夠滿足埕島油田的海洋環境。

1.2 功能

①安全閥控制柜采用液壓控制。同時，可對相應的單井單獨控制，相應單井的井下安全閥、井口安全閥、封隔器排氣閥能夠分別控制。液壓油為10號透平油。②井下安全閥（SSSV）工作壓力為4500PSI。③井口安全閥（SSV）工作壓力為3000PSI。④封隔器排氣閥（GSV）工作壓力為2500PSI。⑤總成控制壓力70PSI；各井的井下安全閥（SSSV）、和井口安全閥（SSV）的關閉，實現了邏輯關、開順序。⑥油井控制柜液壓動力源采用電機驅動。除邊緣單井使用太陽能和24V直流電機外，其它均為220V交流電機。油井控制柜的電動開關具有自動和手動功能。⑦油井控制柜的液壓總干線及各井的井下安全閥、井口安全閥、封隔器排氣閥支線，具有超壓溢流、安全保護裝置，消除了天氣的溫度變化對液體油流的影響。⑧油井控制柜可接受自動化信息終端（RTU）發出的關閥信號，并迅速可靠的自動關閉所有油井的井下安全閥、井口安全閥和封隔器排氣閥，從而實現遠控關斷。

a平臺斷電時，井下安全閥、井口安全閥和封隔器排氣閥保持開啟狀態。b油井控制柜設有易熔塞，具有特殊情況下的緊急關斷（ESD/TSE）功能。c油井控制柜的液壓總干線具有液壓數字顯示功能，并能給信息終端（RTU）提供準確的壓力數據。

2 常見故障分析及處理

近年來，隨著部分控制柜的使用年數已超過10年，控制柜老化，出現故障的幾率加大。針對安全閥控制柜的運行現狀，我們根據維修過程中的實踐經驗進行了總結，繪制出安全閥控制柜出現故障的影響因素關聯圖，共整理出末端因素8條（見關聯圖）。

2.1 低壓減壓閥O型圈刺壞

低壓減壓閥O型圈刺壞主要是因為低壓干線壓力過高(干線壓力有時超過120PSI)，導致將O型圈壓壞。我們只需將壓力保持在80至90PSI之間即可解決此問題。

2.2 電磁閥損壞

將電磁閥拆開后，發現是線圈老化導致損壞，只能更換新的電磁閥，此屬于老化故障。

2.3 接觸器燒壞

經過對以往損壞的接觸器進行分析，發現燒壞的接點均是因為接觸不良所致，我們采取定期對其進行緊固的措施后，再未發生過。

2.4 泵內進入空氣

眾所周知，離心泵內如果進入空氣，就會出現抽空現象，所以只要保證柜內油位正常即可解決。

2.5 液控三通閥壞

液控三通閥損壞后，以往我們是直接更換閥體，但是由于三通閥屬于進口原件，屬于油田物資供應處統一進料，進料周期長，且價格昂貴，經常延誤維修時間。我們拆開液控三通閥后，發現其滲漏原因是因為膠圈老化損壞所致，所以我們定做了一批密封圈進行更換，控制柜恢復正常使用，縮短了維修時間，節約了維修費用。

2.6 單井壓力過高

在天氣炎熱時單井供壓管線壓力經常升至滿量程，甚至將表針打斷，長此以久下去，很容易刺壞采油樹密封圈，造成溢油事故。而且此故障的發生率高達31%。發生此種故障的均為1996年以前產的控制柜，對照新式控制柜后，我們發現在單井供壓流程上未裝溢流閥。將該閥壓力設定為一定數值，如果管線壓力超過設定壓力，溢流閥就會自動打開將多余壓力溢流回油箱，從而保持管內壓力的穩定。加裝溢流閥后，單井壓力高的現象未再出現過。

2.7 人員技術水平低

我們對32名職工進行了考核鑒定，結果成績優良，平均分數89。

2.8 低壓控制閥損壞

低壓控制閥外殼是塑料的，長期使用后，塑料老化易損壞，導致控制柜遙控失靈，而此配件廠家已停產，無料可換，只能通過改造流程來解決。將原低壓控制閥起初，其所在液控管路用盲堵封死。

3 結論

安全閥控制柜技術在埕島油田的應用，實現了對油井的地面、井口和井下的雙級控制，安全、可靠，滿足了海上油井安全生產的需要。同時，海上油井生產人工成本降低，實現了無人值守。安全閥控制柜，是海上油井自動化生產的一個重要環節，也是海上油、氣資源安全開發系統工程中不可缺少的組成部分。