防喷器控制装置教材.ppt

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1、防喷器控制装置一、控制系统组成及布置二、控制系统功能三、储能器存储液量的选择四、典型控制系统结构及工作原理、工作特点五、控制系统的主要部件六、控制系统现场调试七、控制系统“待合”工作时的工况八、控制系统的维修保养九、控制系统常见故障与处理控制系统一、控制系统组成及布置液压防喷器都配备控制系统。并通过其控制实现防喷器的开关。所需压力由控制系统提供。控制系统的功用就是预先制备与储存足量的压力油并控制压力油的流动方向，使防喷器迅速开关。当压力油使用消耗，油量减少，油压降低到一定程度时，控制系统能自动补充储油

2、量，使液压油始终保持在一定的高压范围内。控制系统一、控制系统组成及布置(一)、控制系统的组成控制系统由储能器装置（远程控制台）、遥控装置(司钻控制台)及辅助遥控装置、联接管汇组成如图8—7—1所示。图8-7-1防喷器控制系统组成示意图控制系统一、控制系统组成及布置储能器装置又称远程控制台，是制备、储存与控制压力油的液压装置，由油泵、储能器、阀件、管线、油箱等元件组成。操作换向阀控制压力油输入防喷器油腔，直接使井口防喷器实现开关动作。储能器装置安装在井口侧前方30m以远处。遥控装置是控制储能器装置上的换

3、向阀动作的遥控系统，间接使井口防喷器开关动作。遥控装置安装在钻台上司钻岗位附近。又称司钻控制台。辅助遥控装置安置在值班房内，做为应急的遥控装置备用。按遥控防喷器开关换向阀的控制方式不同，即按其先导方式的不同，控制装置分为液压传动遥控、气压传动遥控、电传动遥控，即液控液型、气控液型、电控液型三种类型。目前陆上钻井所用控制装置多属气控液型。(一)、控制系统的组成控制系统二、控制系统功能气控液型控制系统的工作过程分为液压能源的制备、压力油的压力调节、流动方向控制、气压遥控三部分。1、液压能源的制备（如图8-

4、7-2所示）图8-7-2控制系统的液控流程---液压能源的制备油箱里的液压油经进油阀、滤清器进入电泵或气泵，被电泵或气泵泵入储能器内，储能器预先充入氮气，压力为7MPa，电泵将7MPa以上的压力油输入瓶内，瓶内油量逐渐增多，油压升高，胶囊里的氮气被压缩，直到瓶中的压力达到21MPa，此时胶囊里的氮气体积约占钢瓶容积的1/3。控制系统二、控制系统功能2、压力的调节与流动方向的控制，如图8-7-3所示。图8-7-3控制系统的液控流程---压力油的调节与流向的控制储能器的压力油进入控制管汇后，一路经气动减压

5、阀控制，输到控制环形防喷器的换向阀；另一路经手动减压阀控制，再经旁通阀（二位三通阀）输至控制闸板防喷器与液动阀的换向阀管汇中，操纵换向阀的手柄，实现防喷器的开关。控制系统二、控制系统功能3、气压遥控（如图8-7-4所示）压缩空气经分水滤气器、油雾器后，经自动复位的气源总阀（二位三通换向阀）输送至各空气换向阀（三位四通换向滑阀或转阀），控制储能器装置上二位气缸动作，从而控制相应的换向阀手柄，间接控制防喷器开关。图8-7-4控制装置的气压遥控流程控制系统三、储能器存储液量的选择1、储能器存储液量的选择原则

6、：在选用控制装置时，其储能器应能保证在停泵不补油情况下只靠储能器本身的有效排油量（钢瓶油压由21MPa降至8.4MPa时所排出的油量）的2/3即能满足全部控制对象关闭各一次的需要。当储能器充气压力过低时，储能器有效排油量下降。当无气压时，储能器只能盛油，不能储存压力，就无高压油排出，不能控制防喷器开关。控制系统三、储能器存储液量的选择2、储能器存储液量的计算氮气与压力油同时存在于储能器中，两者具有相同的压力。在使用压力油时，油被氮气压出，氮气因膨胀压力降低，油压即为降低后的氮气压力。防喷器在操作时对油

7、压大小有一定的要求，过低不行，即油压有低限8.4MPa。储能器在压力达到低限前所能供应出的油量即为供油量。为了使供油量满足要求，需核算储能器的液压容积。令PN----氮气压力；P1----油压高限；P2----油压低限；V----储能器容积；V1----压力为P1时的氮气容积；V2----压力为P2时的氮气容积；V3----压力为P2时的储能器中剩余油量；控制系统三、储能器存储液量的选择①   按理想气体，等温过程计算。无油时，气充满瓶中。VPN=V2P2，V2=VPN/P2，VPN=V1P1，V1=

8、VPN/P1②当压力由P1降为P2，流出的油量即为供油量。供油量=V2-V1=VPN（P1-P2）/P1P2供油量占储能器容积的百分数为100PN（P1-P2）/P1P2%2、储能器存储液量的计算控制系统三、储能器存储液量的选择①   储能器中余油V3=V-V2=V（P2-PN）/P2占瓶容积的百分数为100（P2-PN）/P2%②瓶内油量为V-V1=V（P1-PN）/P1瓶内油量占瓶容积的百分数为100（P1-PN）/P1%2、储能器存储液量的计算控制