防喷器控制装置教材

Bop控制单元，一，控制系统配置和放置，二，控制系统功能，三，能量存储单元存储容量选择，四，典型控制系统结构和工作原理，工作特性，五，控制系统的主要组件，所需压力由控制系统提供。控制系统具有提前准备和存储足够数量的压力油，控制压力油的流向，快速启动防喷器的作用。随着压力油的消耗，油量减少，油压下降到一定水平，控制系统可以自动补充油量，使工作油压保持在一定的高压范围内。控制系统、第一、控制系统配置和布置、(a)、控制系统配置控制系统由能量存储单元(远程控制台)、远程控制单元(钻孔控制台)和辅助远程控制单元、连接管道组成，如图8-7-1所示。图8-7-1防喷器控制系统配置图，控制系统，一，控制系统配置和布置，被称为远程控制台的能量存储装置是准备、存储和控制由油泵、能量存储装置、阀、管道、油箱和其他组件组成的压力油的液压装置。操作逆止阀，控制压力油输入防喷器油腔，直接用顶部防喷器实现开关动作。能量存储装置安装在顶部侧30米前，距离很远。远程控制装置是控制储能装置逆止阀动作的远程控制系统，间接控制顶部防喷器开关动作。遥控装置安装在钻头台钻位置附近。也称为钻孔控制台。辅助远程控制装置安装在值班室，作为紧急远程控制装置备用。根据遥控防喷开关逆换向阀，控制装置按照试验方式，按照液压传动遥控器、气动驱动遥控器、电动遥控器即液压控制、气体控制、电子控制流体类型进行控制。目前用于陆地钻探的控制装置大部分是气体控制流体类型。(a)，控制系统的组成，控制系统，第二，控制系统功能，气体控制流体控制系统的工作过程分为液压能量准备，压力油压力调节，流动方向控制，压力远程控制三个部分。1，如图8-7-2所示，液压能源准备，图8-7-2控制系统的液压控制流程-液压能源的制造，通过油阀的油箱液压油、泵或气泵，通过电泵或气泵在能量存储设备上泵，能量存储设备预先填充了氮，压力为7MPa，电泵为7MPa瓶子内部的油量逐渐增加，油压上升，直到胶囊里的氮达到21兆帕。此时，胶囊的氮体积约占气缸容量的三分之一，控制系统，第二，控制系统功能，2，图8-7-3所示，压力调整和流向控制。图8-7-3控制系统中的液压控制流-压力油调整和流量控制，能量存储装置中的压力油进入控制管后，被气动减压阀控制，并被传送到控制环形防喷器的反转阀；另一种方法是通过手动减压阀控制，然后通过旁通阀(两个三向阀)传送到控制闸阀和液压阀的逆止阀管，操纵逆止阀的手柄，实现防喷开关。控制系统功能，2，控制系统功能，3，空气压力远程控制(如图8-7-4所示)，压缩空气通过分配器、油雾自动复位的总气体源阀(第二三方向阀)，每个空气方向阀(三向整流)，图8-7-4控制单元的压力远程控制过程，控制系统，3，选择能源存储单元的液体容量，1，选择能源存储单元的液体容量原则：选择控制单元时，能源存储单元停止泵且不充油时，能源存储单元本身的有效油排放量(气缸油压从21MPa下降到8.4MPa时排出的油量)如果能量存储设备的膨胀压力太低，能量存储设备的有效油排放量就会减少。没有气压，储能装置只能装油，不储存压力，高压油就不能排出，无法控制bop开关。控制系统，第三，能源存储设备存储液量选择，2，能源存储设备存储液量计算氮和压力油对能源存储设备都有相同的压力。使用压力油时，油被氮压，氮因膨胀压力而减少。油压是减少的氮压力。Bop在工作时对液压大小有特定要求，不能太低。也就是说，油压有8.4MPa的限制。储能装置在达到压力低的极限之前能供应的油量是供油量。为了满足燃料供应的需求，必须计算储能装置的液压体积。PN -氮压力；P1 -液压极限；P2 -低液压；V -能量存储设备卷；V1 -压力为P1时的氮体积；V2 -压力为P2时的氮体积；V3 -压力为P2时储能装置的剩余油；控制系统，第三，能源存储设备存储液量选择，根据异常气体、等温过程计算。没有油的时候，气体充满了瓶子。VPN=V2P2，V2=VPN/P2，VPN=V1P1，V1=VPN/P1压力从P1降到P2时，流出的油量即为供应量。燃料供给=V2-V1=VPN(P1-P2)/P1P2能源储存装置容量的p1pn(P1-P2)/p1p 2% 2；能源储存装置的计算；控制系统；第三，选择能源储存装置的液体容量胶囊体积瓶体积的10%基准V=400.916=576L燃料供应=(21-8.3)7576/(2218.3)=294L燃料供应体积的百分比100(21-8.3)7/() 表8-7-1表8-7-1中不同压力下的供油压力单位：MPa，2，能量存储设备存储液量计算，控制系统，3，能量存储设备存储液量选择，3，能量存储设备存储液量计算方法实例：顶部防喷设备组合ss液压平阀将油耗3L打开一次，环形防喷器将油耗74L关闭一次。双浇口的油耗为13.3L2关闭一次。计算需要能量存储设备的瓶子数。控制对象每个关闭一次(流体阀门打开一次)所需的总油量应如下所示：74L 13.3L2 3L=103.6L基于储能装置中液体量的选择原则：停止泵也不能注满油，满足了储能装置本身有效油排放量的2/3万井口整体控制对象关闭一次时的需要。因此，如果控制设备的总有效油排放量为103.6L1.5=155.4L单瓶的实际有效油排放量为17L，则控制设备能量存储设备的气缸数必须为155.4 l/17L 9.14，气缸数必须为10。控制系统，4，典型控制系统结构和工作原理，工作特性，(1)，示例FKQ4005A控制系统结构1，FKQ4005A控制设备代码语义fk-bop控制系统q-远程控制方法：气体控制400-能量存储设备公称总体积(4005A)双闸防喷器、液压阀、备用控制线，共控制5个对象。3，能量存储单元存储液量计算方法，控制系统，4，常规控制系统结构和工作原理，工作特性，2，远程控制台(参见图8-7-5)，图8-7-5FKQ4005A远程控制台配置图，井口防喷开关所需的压力油由储能装置提供。储能缸内装有充氮胶囊，缸底部有截止阀，在单瓶维护时不会影响整个系统工作。存储在能量存储装置中的压力油由电泵或气泵供给和补充。电泵、气泵入口管道有吸气阀和过滤器，输出管道有止回阀。电泵储能装置线路配备了保护储能装置的储能装置安全阀，安全阀调整开启压力23.1MPa .防喷手动减压阀线路配备了保护高压线路的管安全阀。管安全阀调整开放压力31.5MPa .2，远程控制台，控制系统，4，典型控制系统结构和工作原理，工作特性，电泵：一个电泵，电力由井提供，由压力继电器自动控制，压力继电器的上限压力为21MPa，下限压力为18.8。当储能装置压力上升到21MPa时，压力继电器自动切断电源，电泵停止工作。能量存储设备的液压下降到18.9MPa时，压力继电器会自动通电，并且电泵会启动。储能器液体压力油总是在21-18.9MPa范围内。控制系统，第四，一般控制系统结构和工作原理，工作特性，空气泵：两个用作辅助泵的空气泵。气源由井钻机气控制系统制造，0.65-0.8MPa压力压缩空气通过分水器、油雾、压力继电器、气泵吸气阀流入气泵，压力继电器连接气源，气泵运转。当储能器液压上升到21MPa时，压力继电器切断了气体来源，气泵停止工作。控制系统，4，一般控制系统结构和工作原理，工作特性，能量存储装置压力油截止阀，过滤器，通过手动减压阀，输送到控制环喷器的逆止阀；另一条路通过精密过滤器、手动减压阀、单向阀门传递到控制闸门bop的反向阀门管。上防喷装置、控制液压阀开关的打开位置或关闭位置，拉动换向阀手柄，在动作完成后，换向阀手柄必须处于中间位置。逆止阀手柄上连接了两个气缸，可以在遥控设备上操纵气体控制阀、远程逆止阀手柄，实现顶部bop开关。二次油压设定为10.5MPa的闸门和环形防喷器供油线路的手动减压阀。如果10.5MPa的液压阻止闸门推不动的闸闸闸闸，则可以手动控制气压遥控或油路边通过阀，将其放置在打开位置，连接储能装置的高压油，以控制闸门行为。2，远程控制台，2，远程控制台，控制系统，4，典型控制系统结构和工作原理，工作特性，煤气源压力计，储能装置压力计，环形防喷燃油表，闸门bop燃油表。坦克容积850L。液压油32HM(0以下32HV低温)耐磨液压油。电泵在油管路上有外部油口，还装有软管附件，将桶中的油泵入油箱。这个装置有制造36.5MPa高压油的能力。高压油制造的操作要领是，关闭电泵和气泵输送管道之间汇合点的切断阀，打开旁路阀门，打开气泵入口道路上的旁路切断阀，打开气泵吸气阀，启动气泵，就能获得高达36.5MPa的压力油。油路恢复正常的工作要领是关闭气泵吸气阀，关闭气泵入口道路上的旁路切断阀，打开减压阀，如果闸门bop燃油供给压力计显示10.5MPa，关闭减压阀，关闭旁路阀，打开气泵和电泵线路上的切断阀。控制系统，4，典型控制系统结构和工作原理，工作特性，3，钻孔控制台(参见图8-7-6FKQ4005A控制系统工作原理)，图8-7-6FKQ4005A控制系统工作原理，控制系统，4控制Bop开关时，一只手将气源整体阀手柄，另一只手将相应的空气方向阀手柄同占，使压缩空气传送到能量存储设备的两个气缸，从而推动反向阀手柄动作。工作人员为了对能源存储设备进行远程控制操作，在远程控制设备中同时启动煤气源整体阀门和逆止阀，从而避免意外碰撞或拉起空气逆止阀手柄，从而防止顶部喷水器故障事故。控制系统、4、典型控制系统结构和工作原理、工作特性、4、气束气束用于连接远程控制台和钻孔控制台之间的气路。气管束由护套和多个型芯组成，两端有连接法兰，长50米，外径46 mm，弯曲半径大于200mm，气管规范6*1。分别连接到远程控制台和drill console。其间用橡胶密封件密封。5、液压管线一般情况下，远程控制台与上部bop组之间的距离为30米，需要用一组液压管线连接它们。接头包括硬质布线连接和软管线连接。要求的内径至少为1英寸，额定工作压力等于能量存储设备的额定工作压力。控制系统，4，典型控制系统结构和工作原理，工作特性，(2)，FKQ4005A控制系统工作特性1，使用两种不同功率的液压泵和气泵。如果不允许用电，可以用空气泵施加压力。如果需要超压控制，则可以提供大于21MPa的控制压力。最高36.5MPa。2、使用多个圆柱形瓶能量存储单元，个别能量存储单元胶囊受损不会影响整个系统的正常运行。3、泵和能量存储单元的高工作压力(21MPa)，常用的控制压力只有10.5MPa，因此可以相应地进行能量存储。4、基于气体控制流体的控制，远程控制台和钻孔控制台操作互不约束。控制系统，4，一般控制系统结构和工作原理，工作特性，(c)，FKQ4005A控制系统主要技术参数远程控制台：(1)。控制对象数为5。(2)控制压力：a .闸门防喷器和液压射流阀正常情况下为10.5MPa；特殊情况下为10.5-36.5MPa。b .环bop控制压力为10.5MPa，不超过15MPa。(3)电力三缸泵升压时间压力从0到21MPa，在11分钟内；控制系统，4，一般控制系统结构和工作原理，工作特性，(4)。释压阀打开压力储能释压阀打开压力：23.1MPa管道释压阀打开压力：31.5MPa(5)。压力继电器：18.9-21MPa(6)。压力继电器：21MPa(7)。马达电源：15千瓦(8)。能量存储体积：40l现场使用的控制系统与结构配置和操作要领基本相同，操作人员在使用特定设备时，可以按照设备手册中的说明熟悉结构并正确操作。(c)，FKQ4005A控制系统主要技术参数，控制系统，5，控制系统的主要组件，1，能量存储设备(1)。功能储能装置用于储存足够量的高压油，为顶部防喷装置、液压阀动作提供可靠的油源。(2)结构如图8-7-7所示。图8-7-7能源存储单元气缸、控制系统、5、控制系统的主要组