海上平臺封井器安全系統改造技術方案

趙江濤

摘 要：作業平臺封井器安全系統改造是有效防止不安全事故發生的重要研究課題。由于封井器經過長時間的使用就會存在一些安全隱患，如果不及時給予有效的防范，就會造成人員的傷亡事故，所以針對該問題我們必須從研究具體的改造方法上下功夫。本文結合實際，主要研究和分析了封井器設備現狀概況及安全隱患和改造的方案及改造后的優點等。這些方面的深入論述，可以為油田井下作業工作的安全提供了借鑒。

關鍵詞：封井器；安全系統；改造；優點

中圖分類號： TE952 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）15-196-2

0 引言

油田作業平臺是油田作業質量安全管理的永恒主題。為加強油田作業平臺質量安全管理，要健全作業施工標準化管理，強化油田作業平臺組織制度、設備配套、人員培訓保障，組織開展經驗推介、技術攻關、技術交流、油田作業平臺演練等活動，構筑油田作業平臺質量安全管理體系，確保油田作業平臺安全。

1 設備現狀概況及安全隱患

作業平臺封井器控制系統存在以下問題：封井器經過長時間的使用都會存有安全隱患，特別是秋冬季氣溫天氣影響，對于封井器的影響是相當大的，主要在于封井器內時常有冰水凝結造成封井器不能可靠打開，從而影響到整個作業平臺的正常工作。由于各種原因當封井器處于非完全打開狀態時，原有控制系統無法對游動升降系統進行閉鎖，一旦游動大鉤在此工況下運行，極有可能出現拉斷油管的情況，造成財產損失及人員傷亡等重大事故，嚴重影響平臺安全生產。所以要加強對不安全隱患事故的排查以及對其進行科學化的改造，已經成為當前迫切需要解決的重要問題，那么，如何才能夠進一步防范其不安全事故的發生，主要在于施工人員的意識以及從設備上進行革新。

2 改造方案

針對以上分析，我們建議對封井器及游動大鉤控制系統進行改造。因為結合整個油田安全生產實際，我們可以充分的認識到，只有從封井器系統結構上進行設計，才能夠有效的保障其作業安全。通常情況下，主要依據游動大鉤控制系統的運行過程來看改造方案是否符合標準要求，其具體的改造方案要有針對性。

改造方案：在封井器一側加裝傳感器，通過傳感器反饋的信號來閉鎖吊鉤運行。從而形成一種信號傳輸，將傳感器的信號串聯至緊急停機回路中，當封井器完全打開時，傳感器給予常閉信號，緊急停機回路處于正常工作狀態，允許吊鉤系統正常工作；當封井器未完全打開時，傳感器給予常開信號，切斷緊急停機控制回路，禁止吊鉤升降操作，從而有效避免誤操作帶來的安全隱患及安全事故。這種方案既符合作業平臺的要求，又推動了整個封井器安全系統的正常運行，所以方案的實施是有科學依據的。

傳感器選型：光電傳感器

光電式傳感器是以光電器件作為轉換元件的傳感器。它可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。如下圖：

光電傳感器的工作原理：

光電傳感器成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關系.模擬式光電傳感器按被測量（檢測目標物體）方法可分為透射（吸收）式，漫反射式，遮光式（光束阻檔）三大類。所謂透射式是指被測物體放在光路中，恒光源發出的光能量穿過被測物，部份被吸收后，透射光投射到光電元件上；所謂漫反射式是指恒光源發出的光投射到被測物上，再從被測物體表面反射后投射到光電元件上；所謂遮光式是指當光源發出的光通量經被測物光遮其中一部分，使投射到光電元件上的光通量改變，改變的程度與被測物體在光路位置有關。（如圖2）

傳感器數量：4個

傳感器安裝：4個傳感器分別安裝在封井器完全打開時4組封井軸與鎖緊頭連接部位邊緣所在位置，由特制不銹鋼卡固定，以防傳感器位置變動誤發信號。

控制過程：四組傳感器分別控制四個中間繼電器，當傳感器感受到接近信號時（既封井軸完全打開時）觸發相應繼電器動作。四個繼電器的常開觸點串聯接入司鉆控制箱的急停按鈕或者四個繼電器的常閉觸點并聯接入司鉆控制箱的急停按鈕（視控制箱急停工作原理而定），這樣只有四組繼電器都動作之后才能夠解除急停，允許大鉤起下鉆，否則閉鎖大鉤動力，禁止動作。

布線方案：四組傳感器的信號線接入一個防爆接線箱，防爆接線箱安裝并固定在封井器上不影響其工作與相應操作的位置。四個繼電器安裝在司鉆控制箱里，中間經電纜進行連接。

3 改造后的優點

經過改造后的封井器系統，通過加裝狀態傳感器，可以有效地避免因機械或者人為原因造成的封井器未完全打開時起下鉆操作引發安全事故的現象。通過該項技術的改造后，可以有效的結合油田施工實際，主要在于便于操作，且符合科學化設計的要求。

3.1 改造簡單

該種改造設計主要利用了傳感器進行檢測，其具體的安裝方法靈活，便于操作，且運用便捷，在整個控制過程中起到很好的保護作用，這些實際的操作方法與機構設計完全符合油田施工安全的設計方案。

3.2 費用低廉

該種改造方案的實施過程，只需要從最基本的裝置儀器上進行完善，不會出現大型的改造，其成本很低廉，而且還會對于油田安全生產起到有效的保障作用，這樣一來既方便了施工工人的操作，也為開采石油工作節省了很大一筆資金。3.3 功能可靠

四組傳感器分別控制四個中間繼電器，當傳感器感受到接近信號時（既封井軸完全打開時）觸發相應繼電器動作。對于封井器安全系統的運行給予科學化的調節，保障了作業平臺的有序穩定。

4 結束語

封井器安全系統改造工作是關系到作業平臺安全性的關鍵問題，研究其具體的改造方案以及加強防范意識，已經成為油田安全生產工作的重要環節。文章通過論述作業平臺封井器控制系統存在的問題和具體的改造方案后，給與我們一些重要的啟示。

參 考 文 獻

[1] 羅英俊，萬仁薄，等.采油技術手冊（第三版）下冊[M].石油工業出版社，2005.3.

[2] 《油田用封隔器及井下工具手冊》編寫組.油田用封隔器及井下工具手冊[M].石油工業出版社，1981.10.

[3] 董國永.井下作業HSE風險管理[M].北京：石油工業出版社，2002.

[4] 聶海光.油氣田井下作業修井工程[M].北京：石油工業出版社，2002.