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)計的一種同修井機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)井時間，減少了損失和保護了環(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升級改造，把防噴器控制裝置小型化，安裝在修井機上。

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)計的一種同修井機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、使用維護方便、適用性強能特點，（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串在一起，常規(guī)油泵與電機通過鏈條和鏈輪傳動），為蓄能器提供動力，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。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)有指定修井機上適當(dāng)位置放置一個蓄能器組，液壓泵輸出高壓油口通過單向閥向蓄能器組供油，電動油泵帶有自動啟動、停止的控制裝置。在正常工作中即使自動控制裝置失靈，溢流閥可以迅速溢流，保證系統(tǒng)安全。當(dāng)蓄能器壓力達至設(shè)定壓力21MPa時，液壓泵停止工作，當(dāng)蓄能器壓力達至設(shè)定壓力17.5MPa時，液壓泵啟動開始工作，當(dāng)需要操作打開或關(guān)閉防噴器時，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

油箱與油泵電機組一部份，油箱與油泵電機組底座用8#槽鋼制作，方便吊裝移動，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：是指閥有三個工作位狀態(tài)，有四個油口（一般兩進兩出），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，實現(xiàn)開、關(guān)井操作，操作時，只需按動面板上的控制按扭，便可迅速實現(xiàn)防噴器的開關(guān)動作。三位四通電磁閥為“0”型機能，閥在“中”位時，各腔互不相通，而當(dāng)手柄處于“開”位或“關(guān)”位時，隨著壓力油進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，防止倒流。

（4）溢流閥：控制系統(tǒng)的最高工作壓力，順時針旋轉(zhuǎn)手輪，系統(tǒng)壓力升高，逆時針旋轉(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）油泵電機組：油泵排量16ml/min，防爆電機功率5.5KW，安裝方式，立式安裝（可臥式雙用）。

2.4室內(nèi)實驗

控制裝置系統(tǒng)分體完成后，在室內(nèi)進行了簡單的開關(guān)防噴器試驗，先開啟油泵電機向蓄能器充能，在開啟電機后1分鐘多，蓄能器壓力達到21MPa，電機停止工作。啟動蓄能器控制防噴器，在20多秒內(nèi)防噴器關(guān)閉，能完全達到正常控制裝置防噴器的要求。

2.5安裝

控制裝置系統(tǒng)分體主要根據(jù)XJ405修井機空間定制，油泵電機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)比較獨立，不需要作業(yè)系統(tǒng)任務(wù)能源提供動力，不受作業(yè)機的影響，能單獨承擔(dān)開關(guān)防噴器。防噴器控制按鈕安裝在操作室附近，可以隨時開關(guān)防噴器，節(jié)省關(guān)井時間。

（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數(shù)和油箱體積。

參考文獻：

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