注采设备培训课件

1、大港储气库分公司大港储气库分公司 储气库注采设备培训储气库注采设备培训 目目 录录 一、采气树一、采气树 二、气井安全控制系统二、气井安全控制系统 三、毛细管压力监测系统三、毛细管压力监测系统 一、采气树一、采气树 1 1、定义、定义 采气树是注采井的井口装置。它主要用于悬挂下入井中的气管柱，密采气树是注采井的井口装置。它主要用于悬挂下入井中的气管柱，密 封气套管的环形空间，控制和调节气井生产，保证作业，施工，录取油、封气套管的环形空间，控制和调节气井生产，保证作业，施工，录取油、 套压资料，测试等日常生产管理。套压资料，测试等日常生产管理。 2 2、分类、分类 （1 1）采气树）采气树按密封

2、方式按密封方式分为分为FLFL和和FLSFLS型，其中型，其中FLFL为单面密封，为单面密封，FLSFLS为双面密封，储为双面密封，储 气库采气树均为单面密封方式。这里的密封指采气树闸阀密封。气库采气树均为单面密封方式。这里的密封指采气树闸阀密封。 双面密封双面密封，意即无论在介质的进口端或出口端，闸板与阀座密封面之间都是密封，意即无论在介质的进口端或出口端，闸板与阀座密封面之间都是密封 的，密封性由阀杆轴向力来强制地加以保证，当没有介质时，密封面之间的正压的，密封性由阀杆轴向力来强制地加以保证，当没有介质时，密封面之间的正压 力不得小于介质静压力与密封力之和。力不得小于介质静压力与密封力之和

3、。 单面密封单面密封，意即在介质进口端闸板与阀座密封而之间不密封，这里或者根本没有，意即在介质进口端闸板与阀座密封而之间不密封，这里或者根本没有 比压或者只有比密封比压为小的比压。在介质出口一边闸板与阀座密封面之间的比压或者只有比密封比压为小的比压。在介质出口一边闸板与阀座密封面之间的 密封性是由阀杆轴向力和介质压力来强制地加以保证，当没有介质时，密封面上密封性是由阀杆轴向力和介质压力来强制地加以保证，当没有介质时，密封面上 的比压力不得小于密封比压。）的比压力不得小于密封比压。） （2 2）按压力等级按压力等级区分：一般分为区分：一般分为14MPa14MPa、21MPa21MPa、35MPa

4、35MPa、70MPa70MPa、105MPa105MPa、140MPa140MPa。 储气库压力等级均为储气库压力等级均为35MPa35MPa。大港储气库均采用。大港储气库均采用35MPa35MPa采气树。采气树。 （3 3）按厂家按厂家区分：喀麦隆、美国钻采、金湖。区分：喀麦隆、美国钻采、金湖。 3 3、组成、组成 测压阀门 生产阀门 套管阀门 套压阀门 油压阀门 主阀 闸（板）阀闸（板）阀 储气库采气树由于面对高压气藏，要求配置程度较高，通常配置：主阀储气库采气树由于面对高压气藏，要求配置程度较高，通常配置：主阀2 2个，个， 测压阀门测压阀门1 1个，套压阀门个，套压阀门2 2个，套管

5、阀门个，套管阀门2 2个，生产阀门个，生产阀门2 2个，油压阀门个，油压阀门2 2个，共个，共 计计1111个，目前大港储气库分公司板个，目前大港储气库分公司板876876、板中北储气库共有、板中北储气库共有1313口井的采气树上口井的采气树上 一个生产阀门使用地面安全阀代替。一个生产阀门使用地面安全阀代替。 对采气树的要求为对采气树的要求为： .采气树为双翼，生产一侧为双阀、非生产一侧为单阀，生产阀门为采气树为双翼，生产一侧为双阀、非生产一侧为单阀，生产阀门为3-3- 1/81/8“，套管阀门为，套管阀门为2-9/162-9/16或者或者2-1/162-1/16；2 2个主阀，个主阀，1 1

6、个测试阀门；个测试阀门； .每个采气树上安装每个采气树上安装2 2块压力表，分别放置于生产翼阀、套管翼阀外侧，压块压力表，分别放置于生产翼阀、套管翼阀外侧，压 力表下要有万向节和卸压口；力表下要有万向节和卸压口； .采气树上所有外露丝扣需要用堵头保护；采气树上所有外露丝扣需要用堵头保护； 4 4、采气树阀门操作注意事项、采气树阀门操作注意事项 .一个闸阀通常总是处于全开或是全关的位置。将闸板放在部分打开的位置一个闸阀通常总是处于全开或是全关的位置。将闸板放在部分打开的位置 或对阀门进行节流将引起闸板的损坏。或对阀门进行节流将引起闸板的损坏。 .反时针转动手轮（向左转）直到手轮不能再转动阀门就被

7、打开。将手轮向反时针转动手轮（向左转）直到手轮不能再转动阀门就被打开。将手轮向 回转动四分之一圈将释放挺杆上的应力。回转动四分之一圈将释放挺杆上的应力。 .顺时针（向右）转动手轮直到手轮不能再转动阀门就被关闭，然后再将手顺时针（向右）转动手轮直到手轮不能再转动阀门就被关闭，然后再将手 轮向回（反时针）转动轮向回（反时针）转动1/21/2到到3/43/4圈。圈。 5 5、采气树外表漆作用。、采气树外表漆作用。 采气树是井口最后一道地面设备屏障，该设备好坏，对气井安全至关重要，采气树是井口最后一道地面设备屏障，该设备好坏，对气井安全至关重要， 因此对采气树的日常维护要十分重视。采气树喷涂防水漆的作

8、用为：因此对采气树的日常维护要十分重视。采气树喷涂防水漆的作用为： 美观；美观； 防止生锈。由于大港地区位于沿海，日常腐蚀较为严重，因为点蚀和成防止生锈。由于大港地区位于沿海，日常腐蚀较为严重，因为点蚀和成 片漆料脱落，都会造成材质逐渐受损，一旦达到受力不均，就会造成采气树片漆料脱落，都会造成材质逐渐受损，一旦达到受力不均，就会造成采气树 刺漏等事故。刺漏等事故。 因此当采气树漆脱落就需要进行补漆和定期整体喷涂新漆。因此当采气树漆脱落就需要进行补漆和定期整体喷涂新漆。 二、气井安全控制系统二、气井安全控制系统 气井安全控制系统（又称井口安全阀控制系统）应用于注采气井井口地气井安全控制系统（又称

9、井口安全阀控制系统）应用于注采气井井口地 面安全阀（面安全阀（SSVSSV）和井下安全阀（）和井下安全阀（SCSSVSCSSV）的控制。地面安全控制系统为故障）的控制。地面安全控制系统为故障 安全型设计，是减少和防止井喷及地面管线事故发生，避免环境污染，保证安全型设计，是减少和防止井喷及地面管线事故发生，避免环境污染，保证 注采井安全生产必不可少的组成部分。注采井安全生产必不可少的组成部分。 气井安全控制系统广泛应用于陆地、沙漠和海洋环境中。气井安全控制系统广泛应用于陆地、沙漠和海洋环境中。 1 1、简介、简介 在储气库的应用在储气库的应用 储气库的注采井，通过气井安全控制系统来实现注采井地面

10、安全储气库的注采井，通过气井安全控制系统来实现注采井地面安全 阀、井下安全阀的开关，用于注采井安全控制。阀、井下安全阀的开关，用于注采井安全控制。 主要功能作用：主要功能作用： 就地关断；就地关断； 远程关断；远程关断； 低压关断低压关断（一般为（一般为1000psi1000psi） ； 远程监控；远程监控； 火灾关断火灾关断( (熔化温度为熔化温度为95)95) ； 压力补偿和释放。压力补偿和释放。 按照种类可以分为单井安全控制系统和集中安全控制系按照种类可以分为单井安全控制系统和集中安全控制系 统；统； 按照生产厂家可以分为美国钻采安全控制系统和喀麦隆按照生产厂家可以分为美国钻采安全控制系

11、统和喀麦隆 安全控制系统，其中美国钻采安全控制系统又分为集中安全控制系统，其中美国钻采安全控制系统又分为集中 控制系统和单井控制系统。控制系统和单井控制系统。 （一）美国钻采集中控制系统（一）美国钻采集中控制系统 （二（二) )美国钻采单井控制系统美国钻采单井控制系统 ( (三）喀麦隆单井控制系统三）喀麦隆单井控制系统 集中控制系统集中控制系统 控制点集中控制点集中 可以实现就地多井关断可以实现就地多井关断 电动补压电动补压 维修、保养难维修、保养难 多井之间的影响比较明显，多井之间的影响比较明显， 主要干线回路存在问题，影主要干线回路存在问题，影 响全部控制井。响全部控制井。 （1 1）优点

12、）优点 （2 2）缺点）缺点 单井控制系统单井控制系统 （1 1）优点）优点 控制回路简单，容易操作控制回路简单，容易操作 单井单控制，不影响其它单井单控制，不影响其它 井的使用井的使用 （2 2）缺点）缺点 补压需要人力补压需要人力 就地紧急关断时间较长就地紧急关断时间较长 1 1、储气库由于占地区域大，因此不需要集中控制方式、储气库由于占地区域大，因此不需要集中控制方式 储气库可以实现控制系统远程的关断，因此远程关断为主要关断形式。储气库可以实现控制系统远程的关断，因此远程关断为主要关断形式。 目前现有的集中控制系统也是需要远程单井关断的，目前现有的集中控制系统也是需要远程单井关断的，没有

13、远程集中关断的功没有远程集中关断的功 能。能。 由于井场各井间距较远，因此安装集中控制系统造成的管路过长，失去由于井场各井间距较远，因此安装集中控制系统造成的管路过长，失去 集中控制的必要，因此类似海洋平台地域狭小的情况不适合陆地注采井的实集中控制的必要，因此类似海洋平台地域狭小的情况不适合陆地注采井的实 际情况。际情况。 2 2、储气库的应用中发现，单井控制系统的维修更加简单、储气库的应用中发现，单井控制系统的维修更加简单 由于集中控制系统维护比较复杂，有时维修时需要停掉集中控制的多井由于集中控制系统维护比较复杂，有时维修时需要停掉集中控制的多井 ，对应急调峰，多井注气不利。而单井控制系统则

14、可以实现单井控制、单井，对应急调峰，多井注气不利。而单井控制系统则可以实现单井控制、单井 维修，不影响其它控制系统的运行，并且单井控制系统维修相对简单，维修维修，不影响其它控制系统的运行，并且单井控制系统维修相对简单，维修 方便，利于储气库的实际运行。方便，利于储气库的实际运行。 因此，单井气井安全控制系统更适合储气库的现状。因此，单井气井安全控制系统更适合储气库的现状。 （四）储气库适用哪种控制系统？（四）储气库适用哪种控制系统？ 4 4、组成、组成 气井安全控制系统主要由井口控制盘、地面安全阀（美国钻采）、气井安全控制系统主要由井口控制盘、地面安全阀（美国钻采）、 井下安全阀、井口采气树、

15、压力传感器、易熔塞以及液压管线组成。井下安全阀、井口采气树、压力传感器、易熔塞以及液压管线组成。 井口控制盘井口控制盘 井下安全阀井下安全阀 地面安全阀地面安全阀 井口采气树井口采气树 ( (一）井下安全阀（一）井下安全阀（） （1）作用）作用 井下安全阀是注采井的最主要井下工具，井下安全阀是注采井的最主要井下工具， 是强制配置的，其作用为：是强制配置的，其作用为： 第一、地面阀门和井口出现损伤、破坏第一、地面阀门和井口出现损伤、破坏 过程中紧急关井进行处理；过程中紧急关井进行处理； 第二、在气井出现井喷等情况时实施关第二、在气井出现井喷等情况时实施关 断，阻止井下流体冲入地面；断，阻止井下流

16、体冲入地面； 第三、当井下事故无法处理时，暂时关第三、当井下事故无法处理时，暂时关 闭后可以延迟事故。闭后可以延迟事故。 （2 2）结构）结构 主要由下列几部分组成主要由下列几部分组成 ：阀体、密封圈、锁定：阀体、密封圈、锁定 装置、传压通道、活塞装置、传压通道、活塞 、弹簧及阀瓣等组成，、弹簧及阀瓣等组成， 其中锁定头是将安全阀其中锁定头是将安全阀 锁定在工作筒内的主要锁定在工作筒内的主要 部件。部件。 （3 3）工作原理）工作原理 安全阀坐到工作筒内后安全阀坐到工作筒内后 ，通过地面加压，压力经液，通过地面加压，压力经液 控管线传至两个密封盘根之控管线传至两个密封盘根之 间的传压孔到活塞上

17、，推动间的传压孔到活塞上，推动 活塞向下移动，并压缩弹簧活塞向下移动，并压缩弹簧 ，将活瓣打开，如果保持控，将活瓣打开，如果保持控 制管线压力，安全阀处于打制管线压力，安全阀处于打 开位置；释放控制管线压力开位置；释放控制管线压力 ，依靠弹簧张力推动活塞上，依靠弹簧张力推动活塞上 移，使阀关闭。移，使阀关闭。 （4 4）安全阀的自平衡性）安全阀的自平衡性 由于井下安全阀关闭后，上部压力泄放到与外输管线压力一致，例如注采井由于井下安全阀关闭后，上部压力泄放到与外输管线压力一致，例如注采井 在采气期关井后，安全阀上部压力完全取决于节流阀后压力，瞬间即达到压力平在采气期关井后，安全阀上部压力完全取决

18、于节流阀后压力，瞬间即达到压力平 衡，而安全阀下部由于压力过高，造成安全阀压差过大，启动难度增加，甚至难衡，而安全阀下部由于压力过高，造成安全阀压差过大，启动难度增加，甚至难 以开启，为保证开启顺利，井下安全阀通常采取自平衡设计。以开启，为保证开启顺利，井下安全阀通常采取自平衡设计。 当安全阀阀板（也叫阀瓣）关闭后，密封塞就停留在密封座上，这时候井下当安全阀阀板（也叫阀瓣）关闭后，密封塞就停留在密封座上，这时候井下 安全阀的自平衡系统就会会稍微位于阀板密封座之上，如果使用手动泵补液压操安全阀的自平衡系统就会会稍微位于阀板密封座之上，如果使用手动泵补液压操 作，只要出现微小的压力，便会使得自密封

19、系统平衡孔道开启，打开了上下通道，作，只要出现微小的压力，便会使得自密封系统平衡孔道开启，打开了上下通道， 当压力达到平衡后，安全阀开启。当压力达到平衡后，安全阀开启。 实际上，在采气期井下安全阀以外关断后，如果不抓紧关闭采气树的生产阀实际上，在采气期井下安全阀以外关断后，如果不抓紧关闭采气树的生产阀 门（必要的时候关闭主阀），那么自平衡的启动就会很困难，这是因为当自平衡门（必要的时候关闭主阀），那么自平衡的启动就会很困难，这是因为当自平衡 开启后，很快阀板以上的压力持续和节流阀后压力一致，即泄放，自平衡难以达开启后，很快阀板以上的压力持续和节流阀后压力一致，即泄放，自平衡难以达 到，而完全靠

20、液压开启将会十分困难，从实际生产中看，完全靠液压而不靠自平到，而完全靠液压开启将会十分困难，从实际生产中看，完全靠液压而不靠自平 衡是开不起安全阀的。衡是开不起安全阀的。 链接：安全阀自平衡性幻灯片演示链接：安全阀自平衡性幻灯片演示 ( (二）地面安全阀二）地面安全阀 地面安全阀是带有活塞式执行机构的逆向动作的闸阀。闸阀的开与关由执行机构完成地面安全阀是带有活塞式执行机构的逆向动作的闸阀。闸阀的开与关由执行机构完成 。执行机构内有带动阀杆的活塞，活塞的一端为充液室，另一端为弹簧。当活塞受液压推动。执行机构内有带动阀杆的活塞，活塞的一端为充液室，另一端为弹簧。当活塞受液压推动 压缩弹簧，闸阀被打

21、开；当液压卸去，弹簧伸展，闸阀被关闭。压缩弹簧，闸阀被打开；当液压卸去，弹簧伸展，闸阀被关闭。 开启状态开启状态 关断状态关断状态 井口操作盘为整个控制系统提供洁净液压源，安装在距井口操作盘为整个控制系统提供洁净液压源，安装在距 井口井口5 5米处。盘内设有手动液压泵（用于人工打压）、储油米处。盘内设有手动液压泵（用于人工打压）、储油( ( 回油回油) )箱、过滤器、蓄能器、电磁阀、箱、过滤器、蓄能器、电磁阀、ESDESD阀、屏蔽阀、溢流阀、屏蔽阀、溢流 阀、压力变送器、压力表等。阀、压力变送器、压力表等。 ( (三）井口操作柜三）井口操作柜 液压管线液压管线：控制系统液压管路采用：控制系统液

22、压管路采用3/8”3/8”不锈钢管，不锈钢管，316316材质。材质。 液压油液压油：美国钻采系统集中控制系统和喀麦隆单井控制系统：美国钻采系统集中控制系统和喀麦隆单井控制系统 选用选用AWS-32AWS-32型液压油，美国钻采系统单井控制系统选用高粘型液压油，美国钻采系统单井控制系统选用高粘 度指数液压油度指数液压油UN2V23J13UN2V23J13型。型。 井边针阀井边针阀：用于阻断井口控制系统与井下安全阀液压控制，：用于阻断井口控制系统与井下安全阀液压控制， 当做功能测试或检修时需要关闭井边针阀。正常生产状态下当做功能测试或检修时需要关闭井边针阀。正常生产状态下 井边针阀处于常开状态。

23、井边针阀处于常开状态。 手动泵手动泵：用于井下安全阀的手动打压开启或补压。：用于井下安全阀的手动打压开启或补压。 压力表压力表：气井安全控制系统控制盘按作用分有三类压力表，：气井安全控制系统控制盘按作用分有三类压力表， 先导压力表，井下安全阀压力表和地面安全阀压力表。先导压力表，井下安全阀压力表和地面安全阀压力表。 主要元器件主要元器件 易熔塞易熔塞：易熔塞是温度安全组件，正常情况下会使系统保持：易熔塞是温度安全组件，正常情况下会使系统保持 安全压力，但当温度达到易熔塞得熔化温度时，系统压力就安全压力，但当温度达到易熔塞得熔化温度时，系统压力就 会泄放，系统失去能量，达到安全关断。会泄放，系统

24、失去能量，达到安全关断。 溢流阀溢流阀：通过阀门的溢流，使被控制系统或回路的压力维持：通过阀门的溢流，使被控制系统或回路的压力维持 恒定，从而实现稳定、调压或限压作用。恒定，从而实现稳定、调压或限压作用。 蓄能器蓄能器：蓄能器是液压系统中储存能量、吸收脉动压力、吸：蓄能器是液压系统中储存能量、吸收脉动压力、吸 收压力冲击和瞬时大量压力设备。喀麦隆系统蓄能器充压收压力冲击和瞬时大量压力设备。喀麦隆系统蓄能器充压 900psi900psi，美国钻采系统单井控制柜充压，美国钻采系统单井控制柜充压4000psi4000psi，因此，美国，因此，美国 钻采系统单井控制系统补压困难。钻采系统单井控制系统补

25、压困难。 低压传感器低压传感器：低压传感器是通过先导压力对所控制管线压力：低压传感器是通过先导压力对所控制管线压力 检测进而对液压系统进行关闭的阀件，当管线压力低于设定检测进而对液压系统进行关闭的阀件，当管线压力低于设定 值时，安全系统就关闭。低压关断压力一般设定为值时，安全系统就关闭。低压关断压力一般设定为1000psi1000psi左左 右。右。 主要元器件主要元器件 气井安全控制系统为一简单的液压控制系统，以气井安全控制系统为一简单的液压控制系统，以 液压油为介质，进行能量的传递和控制。该系统主要液压油为介质，进行能量的传递和控制。该系统主要 利用液压控制阀（简称液压阀）不同的功能作用来

26、控利用液压控制阀（简称液压阀）不同的功能作用来控 制液流的压力、流量和方向，利用液压辅件保持系统制液流的压力、流量和方向，利用液压辅件保持系统 的稳定性。的稳定性。 5 5、基本原理、基本原理 关断原理：关断原理： 通过手动泵补压到井下安全阀，为了防止井下安全阀压力低或者泄放，在 手动泵出口接一个单向阀，使液压油不能回流，但这样就出现了一个问题，需 要关闭井下安全阀的时候怎么办呢？于是系统设置了ESD阀、电磁阀、低压传 感器、易熔塞等装置。 就地关断的实现：手动拉开二位ESD后，与井下安全阀连接主油路和回油 箱连通，系统泄压，造成井下安全阀关断。 远程关断的实现：电磁阀为二位三通的，当电磁阀通

27、电时，电磁铁被吸引， 内部滑阀关闭了主油路和回油路通道；失电时，主油路和回油箱连通，造成井 下安全阀关断。远程关断后，必须复位才能开启井下安全阀，否则在主、回油 路连通的情况下，无论如何也打不开安全阀的。 低压关断的实现：与生产管理相连的低压传感器内部设有一弹簧，当管线 压力达到低压关断设定值时，内部结构腔体将主、回油路连通，造成井下安全 阀泄压、关断。 基本原理图基本原理图 6 6、基本操作（以板中北为例，其它见操作规程）、基本操作（以板中北为例，其它见操作规程） 美国钻采集中控制系统的开启美国钻采集中控制系统的开启 喀麦隆单井控制系统的开启喀麦隆单井控制系统的开启 美国钻采单井控制系统的开

28、启美国钻采单井控制系统的开启 井下安全阀开启井下安全阀开启 美国钻采集中控制系统开启美国钻采集中控制系统开启 总控制单元总控制单元单井控制单元单井控制单元 组成：总控制单元、单井控制单元 日常开启动作：只动作单井控制单元 单井控制单元面板由ESD、复位阀构成 美国钻采集中控制系统的开启 1 1、检查总控制单元是否有压力检查总控制单元是否有压力 通常总控制面板都有压力，失去压力的情况只有：通常总控制面板都有压力，失去压力的情况只有： a.a.系统设计原理要求，在全井关断后，系统总压力不系统设计原理要求，在全井关断后，系统总压力不 泄放，只泄放各单井压力；泄放，只泄放各单井压力； b.b.只有在检

29、修时才会泄放总压力，需要手动泄放，通只有在检修时才会泄放总压力，需要手动泄放，通 过蓄能器进行泄放；过蓄能器进行泄放； c.c.系统存在明显、较大的泄漏过程时，可能造成总控系统存在明显、较大的泄漏过程时，可能造成总控 制单元失压；制单元失压； d.d.系统液压油缺失，少于油箱最低下限。系统液压油缺失，少于油箱最低下限。 美国钻采集中控制系统的开启 2 2、开启单井控制单元开启单井控制单元 检查检查ESDESD阀是否复位阀是否复位 ESDESD在控制面板上为红色在控制面板上为红色 检查检查ESDESD阀是否为弹出状态。每次关断阀是否为弹出状态。每次关断ESDESD会弹出，会弹出， 当较长时间关断

30、后，当较长时间关断后，ESDESD会慢慢回复原位会慢慢回复原位 手动推手动推ESDESD阀，进行复位，如在检查时发现已经推阀，进行复位，如在检查时发现已经推 回，可以手推试试，以防止未完全复位。回，可以手推试试，以防止未完全复位。 注意：注意：ESDESD阀不复位将无法开启系统阀不复位将无法开启系统 美国钻采集中控制系统的开启 开启单井控制单元开启单井控制单元 手动拉出复位阀手动拉出复位阀 手动拉出复位阀，手动拉出复位阀，开启完成，此时电泵开，开启完成，此时电泵开 始启动。始启动。 注意：开启安全阀顺序为先注意：开启安全阀顺序为先井下井下后后地面地面，一口井一口井进行，一口井一口井进行， 每口

31、井完全开启再开启下一口井。每口井完全开启再开启下一口井。 美国钻采集中控制系统的开启 喀麦隆单井控制系统的开启喀麦隆单井控制系统的开启 开启步骤开启步骤 复位复位 中控室进行复位中控室进行复位 推回推回ESDESD 系统设定压力系统设定压力6000psi6000psi，日常补压日常补压5000500055005500psipsi。 手动补压，先导压力建立手动补压，先导压力建立4040psipsi以上先导压力，证明已以上先导压力，证明已 经复位，电磁阀带电；经复位，电磁阀带电； 手动打压到规定压力手动打压到规定压力5500psi5500psi。 喀麦隆单井控制系统的开启喀麦隆单井控制系统的开启

32、美国钻采单井控制系统的开启美国钻采单井控制系统的开启 开启步骤开启步骤 系统设定系统设定 必须进行远程复位，如不复位将不能进行远程关断。必须进行远程复位，如不复位将不能进行远程关断。 美国钻采系统控制系统在没有复位的情况下也可以开美国钻采系统控制系统在没有复位的情况下也可以开 启。启。 系统设定压力系统设定压力75007500psipsi，日常补压日常补压5000500055005500psipsi。初初 次开井次开井60006000psipsi。 确保井边控制针阀开启状态。井边针阀严禁操作，为确保井边控制针阀开启状态。井边针阀严禁操作，为 维修时使用。维修时使用。 手动补压到手动补压到550

33、05500psipsi。 美国钻采单井控制系统的开启美国钻采单井控制系统的开启 井下安全阀关断井下安全阀关断 关断条件关断条件 按作业文件，定期关断地面安全阀和井下安全阀，进行保养，按作业文件，定期关断地面安全阀和井下安全阀，进行保养， 由中控室实行远程关断，现场人员进行确认。由中控室实行远程关断，现场人员进行确认。 井场出现火灾、井喷等重大事故，中控室进行全场关断或者井场出现火灾、井喷等重大事故，中控室进行全场关断或者 远程关断。远程关断。 因停电造成关断。因停电造成关断。 维修、保养、改造时进行的关断，通常可以进行就地关断。维修、保养、改造时进行的关断，通常可以进行就地关断。 发生集气管线

34、爆管事故，管线压力降低到发生集气管线爆管事故，管线压力降低到1000psi1000psi以下，低压以下，低压 关断。关断。 除手动关断外，其余所有关断必须保证安全控制系统的远程除手动关断外，其余所有关断必须保证安全控制系统的远程 控制状态，投用前，中控室必须进行复位，现场地面安全阀控制状态，投用前，中控室必须进行复位，现场地面安全阀 未经允许不得上并帽（未经允许不得上并帽（0909年变更年变更），不得关闭井边控制针阀。），不得关闭井边控制针阀。 井下安全阀关断井下安全阀关断 就地关断就地关断 现场关断时，打开柜门，拉出红色按钮（控制面板内，现场关断时，打开柜门，拉出红色按钮（控制面板内， 下面

35、标明下面标明E.S.DE.S.D字样），就地关断完成，先导压力和井下字样），就地关断完成，先导压力和井下 安全阀压力为安全阀压力为0psi0psi后，就地关断即完成。后，就地关断即完成。 远程关断远程关断 远程关断时，中控室打开中控室上位机井场画面，点远程关断时，中控室打开中控室上位机井场画面，点 击单井井下安全阀，弹出对话框，点击击单井井下安全阀，弹出对话框，点击“CLOSE”CLOSE”，则地，则地 面和井下安全阀开始关闭，上位机显示面和井下安全阀开始关闭，上位机显示“CLOSING”CLOSING”，完，完 全关闭后，阀位显示变黑，对话框显示为全关闭后，阀位显示变黑，对话框显示为“CLO

36、SED”CLOSED”。 井下安全阀关断后，先导压力回零，井下安全阀压力表井下安全阀关断后，先导压力回零，井下安全阀压力表 回零，上位机井下安全阀显示红色，远程压力为回零，上位机井下安全阀显示红色，远程压力为0psi0psi。 检测项目检测项目参数参数检测项目检测项目测试要求和参数测试要求和参数 检测流程确认检测流程确认流程正确流程正确低压保护低压保护 15001500、20002000、 2500psi2500psi 控制系统漏油情况控制系统漏油情况无泄漏无泄漏手动复位手动复位开启测试开启测试 地面安全阀压力波动地面安全阀压力波动 范围范围 400psi400psi手动补压手动补压手动模拟降

37、压手动模拟降压 井下安全阀压力波动井下安全阀压力波动 范围范围 200psi200psi自动补压自动补压系统模拟降压系统模拟降压 集中控制系统单井就集中控制系统单井就 地关地关 48s48s远程屏蔽远程屏蔽屏蔽阀可以屏蔽屏蔽阀可以屏蔽 集中控制系统井边关集中控制系统井边关 断断 48s48s液压自动液压自动 关闭蓄能器连通球关闭蓄能器连通球 阀阀 井组就地关断功能井组就地关断功能48s48s阀位反馈阀位反馈阀位能反馈阀位能反馈 集中控制系统远程单集中控制系统远程单 井关井关 48s48s 泄放阀测泄放阀测 试试 48S48S 集中控制系统开启集中控制系统开启 2200psi/5802200ps

38、i/580 0psi0psi 易熔塞测易熔塞测 试试 保护温度保护温度 203(95)203(95) 单井控制系统就地关单井控制系统就地关 断断 48S48S 易熔塞关易熔塞关 断断 球阀关断，球阀关断，48S48S 单井控制系统远程单单井控制系统远程单 井关井关 48S48S 地面安全地面安全 阀阀 地面安全阀可以完地面安全阀可以完 全关全关 单井控制系统远程单单井控制系统远程单 井开井开 55005500 6000psi6000psi 井下安全井下安全 阀阀 井下安全阀可以完井下安全阀可以完 全关全关 低压保护功能测试低压保护功能测试1000psi1000psi 液压油取液压油取 样样 符

39、合符合ISO4406ISO4406标准标准 7、功能测试和检、功能测试和检 修修 注气期和采气期地面注气期和采气期地面 安全控制系统需各进行安全控制系统需各进行 一次功能测试，每年进一次功能测试，每年进 行两次。根据功能测试行两次。根据功能测试 中发现的问题进行检修。中发现的问题进行检修。 通过维修确保气井安全通过维修确保气井安全 控制系统可靠，以保障控制系统可靠，以保障 气井安全。气井安全。 8 8、注意事项、注意事项 （1 1）为保证安全阀的密封性，每年最多关断）为保证安全阀的密封性，每年最多关断2 2次井下安全阀，因此日次井下安全阀，因此日 常生产时不允许使用井下安全阀关井。常生产时不允

40、许使用井下安全阀关井。 （2 2）其他专业做）其他专业做ESDESD关断测试时，需屏蔽井下安全阀，避免造成生产关断测试时，需屏蔽井下安全阀，避免造成生产 井关井。井关井。 （3 3）地面安全阀压力为）地面安全阀压力为220022003200psi3200psi，井下安全阀压力，井下安全阀压力50005000 5800psi5800psi，先导压力保持在，先导压力保持在8080120psi120psi，低于或者高于运行压力范围要向，低于或者高于运行压力范围要向 注采工程师汇报，由注采工程师对系统进行检查和调节。注采工程师汇报，由注采工程师对系统进行检查和调节。 （4 4）油箱中油位应占全部液位计

41、的）油箱中油位应占全部液位计的1/31/3以上，如果不足，应及时补充以上，如果不足，应及时补充 液压油。液压油。 三、毛细管压力监测系统三、毛细管压力监测系统 1 1、系统简介、系统简介 毛细管测压技术是八十年代初发展起来的一项压毛细管测压技术是八十年代初发展起来的一项压 力测试技术，由美国力测试技术，由美国PRUETTPRUETT公司首创。因该技术公司首创。因该技术 具有测压精度高；井下部分结构简单，无易损件，具有测压精度高；井下部分结构简单，无易损件， 耐高温；地面部分操作简单，易于检修。山东胜耐高温；地面部分操作简单，易于检修。山东胜 利油田采油院于利油田采油院于19981998年对这项

42、技术进行了国产化年对这项技术进行了国产化 科研攻关，取得了重大成果。实现了整套技术包科研攻关，取得了重大成果。实现了整套技术包 括配套的工具、设备、软件的国产化，并在大港、括配套的工具、设备、软件的国产化，并在大港、 胜利、长庆等油田以及储气库得到推广应用。胜利、长庆等油田以及储气库得到推广应用。 2 2、分类、分类 大港储气库毛细管压力监测系统有两种，一种为胜利油田采油研究院PS- 60型毛细管测压系统，一种为哈里伯顿-PTS型毛细管测压系统。 主 要 应 用 已经停用 不论是PS60型还是哈里伯顿PTS型毛细管测压系统，主要由地面部分（氮 气源、氮气增压泵、空气压缩机、吹扫管汇、压力变送器

43、、计算机、数据采 集柜）和井下部分（毛细钢管、传压筒）组成。 3 3、组成、组成 毛细管测压的原理：基于一个上部封闭、下部开口的系统，例如，用手指捂 住空心管的上头，将其下头插入液体中，只有少量的液体进入空心管，在空 心管的上部会感觉到力的作用，如果上部不封闭，流体就会进入空心管内， 达到和管外流体一样的高度。毛细管地面一端密封，下部和地层连通，可将 地层压力传至地面采集系统。 4 4、原理、原理 井下测压点处的压力作 用在传压筒内的气柱上 ，由气体传递压力至井 口，由压力变送器测得 地面一端毛细钢管内的 氮气压力后，将信号传 送到数据采集器，数据 采集器将压力数据显示 并储存起来。记录下来

44、的井口实测压力数据由 计算机回放后处理，根 据测压深度和井筒温度 完成由井口压力向井下 压力的计算。 5 5、技术指标、技术指标 系统测压范围：060MPa 分辨率：0.001MPa 测压精度：0.1FS 最小数据采集间隔：1S 采集器存储能力： 8000个数据 适用井斜60 适用井温300 毛细管：外径1/8in，材质不锈钢 6 6、基本操作、基本操作 数据录取：数据录取： 打开控制柜柜门，开启笔记本电脑； 将数据线与计算机连接； 计算机与采集器通讯线连接后，开机并运行“毛细管测压监控软件”，单 击“通讯”，（新版软件需输入密码123）选择“COM1”端口，进入主菜单窗 口； 数据回放。 点

45、击数据回放功能菜单，对当前井压力数据进行回放，软件将提示“是否回 放全部数据”，点击“是”，开始回放数据采集器录取的数据，数据要回放 到笔记本电脑专用数据库。回放完毕数据后，软件将提示“是否将数据清 零”，点击否，进入下一步骤； 数据选择。 点击数据处理菜单，选择下拉菜单中的“压力计算”，窗口将要求选择所选 择数据，找到笔记本电脑中毛细管回放数据所在的数据库，选定所选择数据， 如果需要计算当日测得的数据，则要选择当日测得数据，如果需要重新解释 前期录取的数据并进行计算，则选择前期录取数据。选择好数据后，点击打 开，则窗口弹出压力计算页面。 6 6、基本操作、基本操作 数据转换：数据转换：（新版

46、软件不需转换即可录取压力）（新版软件不需转换即可录取压力） 压力转换压力转换 注采工程师根据定期实测压力和储气库实际生产状况，给出混合液比重及井口注采工程师根据定期实测压力和储气库实际生产状况，给出混合液比重及井口 温度后，由现场测压人录入压力计算画面，然后点击压力转换按钮，系统开始温度后，由现场测压人录入压力计算画面，然后点击压力转换按钮，系统开始 计算井底压力，根据设定的取值间隔，计算出地面压力对应的井底压力。计算井底压力，根据设定的取值间隔，计算出地面压力对应的井底压力。 EXCELEXCEL格式转换和备份格式转换和备份 为了便于核实一天或者一段时间的压力变化趋势，需要将转换压力格式继为

47、了便于核实一天或者一段时间的压力变化趋势，需要将转换压力格式继 续转换为续转换为EXCELEXCEL格式。转换方法是，点击压力计算画面中的转换为格式。转换方法是，点击压力计算画面中的转换为“EXCELEXCEL格格 式式”，即转换完成。，即转换完成。 6 6、基本操作、基本操作 毛细管充氮操作 充氮目的 充氮又称氮气吹扫，目的是：在毛细管下入过程中，通过吹扫可以防止井 内液体进入毛细管发生堵塞；另外在毛细管测压系统工作过程中，通过定 期吹扫保证测压系统内无产出流体进入，从而可以测出准确的井下压力。 充氮间隔和充氮时间 注气期每月充氮一次，采气期每月充氮两次。 连续充氮30分钟要停止充氮，让充氮

48、流程暂停，30分钟后重新充氮。 充氮的设备要求 确认空压机与氮气增压泵已经连接； 确认氮气增压泵与氮气钢瓶已经连接； 确认空压机电机开关处于关位置； 氮气瓶压力应为412MPa，如果不足4MPa，则要更换氮气瓶。 充氮前的检查充氮前的检查 确认空压机去氮气增压泵连接软管是否是否松动，如果松动则要进入管卡。确认空压机去氮气增压泵连接软管是否是否松动，如果松动则要进入管卡。 检查连接软管是否接到氮气增压泵进口位置，进口位置有明显标识，钢印检查连接软管是否接到氮气增压泵进口位置，进口位置有明显标识，钢印 “进进”字。字。 确认氮气增压泵与氮气钢瓶连接管是否正确。确认氮气增压泵与氮气钢瓶连接管是否正确

49、。 检查毛细管箱中氮气注入流程与井下取压筒之间针阀是否开启。检查毛细管箱中氮气注入流程与井下取压筒之间针阀是否开启。 检查空压机电机开关是否处于关位置，如果处于开位置，则达到关闭位置。检查空压机电机开关是否处于关位置，如果处于开位置，则达到关闭位置。 充氮前，打开氮气钢瓶阀门，检查氮气瓶压力是否为充氮前，打开氮气钢瓶阀门，检查氮气瓶压力是否为4 412MPa12MPa，如果不足，如果不足 4MPa4MPa，则要更换氮气瓶。，则要更换氮气瓶。 6 6、基本操作、基本操作 充氮操作充氮操作 启动空压机，电机应正向运转，运转方向与电机皮带表明方向一致。空压启动空压机，电机应正向运转，运转方向与电机皮

50、带表明方向一致。空压 机设定停机压力机设定停机压力0.8MPa0.8MPa，因此压力升至，因此压力升至0.8MPa0.8MPa应自动停机，机器运转应无异应自动停机，机器运转应无异 常声音，如果在常声音，如果在0.8MPa0.8MPa时不停机要手动停机，检查空压机。时不停机要手动停机，检查空压机。 充氮期间，要检查有无漏气，如果有漏气可以听到明显的漏气声音，要停充氮期间，要检查有无漏气，如果有漏气可以听到明显的漏气声音，要停 泵进行紧固或者更换卡套。泵进行紧固或者更换卡套。 氮气增压泵应有排气声音，现场声音为氮气增压泵应有排气声音，现场声音为“噗哧、噗哧噗哧、噗哧”，如果是单纯，如果是单纯“嗤嗤 ”的连续声音则检查氮气柜内是压力变送器压力是否上升，如果不上升，的连续声音则检查氮气柜内是压力变送器压力是否上升，如果不上升， 确定为氮气增压泵故障，要立即汇报注采工程师，停止充氮，故障排除后方确定为氮气增压泵故障，要立即汇报注采工