【文章內(nèi)容簡介】 制系統(tǒng) 名稱 標(biāo)牌 控制系統(tǒng)的類型 液控液型 氣控液型 電控液型 根據(jù)換向閥的遙控式分 三種控制系統(tǒng)的比較 控制系統(tǒng)名稱 適用場合 液控液型 陸地鉆井 氣控液型 陸地鉆井 電控液型 海洋鉆井 由于氣控液型比液控液型的信號傳輸快，且安全、經(jīng)濟(jì)、無污染，故氣控液型的控制系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用。 控制裝置的工作原理 氣壓遙控 (1)壓縮空氣經(jīng)分水濾氣器、油霧器后，再經(jīng)氣源總閥輸至諸空氣換向閥。 (2)空氣換向閥控制蓄能器裝置上二位氣缸的動作。從而控制蓄能器裝置上相應(yīng)的換向閥手柄，間接控制井口防噴器的開關(guān)動作。 控制裝置的工作原理 (3)控制環(huán)形防噴器開關(guān)的供油管路上裝有氣動減壓閥。該閥由遙控裝置或蓄能器裝置上的調(diào)壓閥調(diào)控。 (4)遙控裝置上的四個壓力表，其中三個表壓是通過壓力變送器后、顯示蓄能器裝置上的三個表壓值 控制裝置的工作原理 控制裝置的工作原理 控制裝置的工作原理 FKQ4005A控制裝置 FKQ4005A控制裝置型號說明 FK Q 400 5 A 第一次改進(jìn) 控制對象數(shù)量： 5個 蓄能器公稱總?cè)莘e： 400L 遙控方式：氣控 地面防噴器控制裝置 控制裝置主要部件 儲能器 ?結(jié)構(gòu)：蓄能器由若干個 鋼瓶組成，每個鋼瓶中裝有膠囊，膠囊中充有 7 MPa的氮氣。 ? 工作原理：利用儲能器膠囊中 氮氣 的壓縮、膨脹來儲存和釋放能量的。 控制裝置主要部件 工作原理： 電泵或氣泵將 7MPa以上的壓力油輸入鋼瓶，當(dāng)油壓到達(dá)21MPa時，電泵或氣泵停止工作。 當(dāng)油壓為 21MPa時，氮氣占鋼瓶容積 1/3。 鋼瓶的數(shù)量，即控制裝置的控制能力應(yīng)與所控制的數(shù)量相匹配，即在停泵不補(bǔ)充油的情況下，僅靠蓄能器本身的有效排油量 （油壓由 21MPa降至 ）的 2/3，即可滿足全部控制對象各關(guān)閉一次的需要 控制裝置主要部件 主要技術(shù)規(guī)范 單瓶公稱容積 40升； 膠囊充氮 7 177。 0. 7MPa； 單瓶設(shè)計壓力 32 MPa； 單瓶理論充油量（油壓由 7MPa升至 21MPa)27升 單瓶理論有效排油量（油壓由 21 MPa降至 MPa） 20升 控制裝置主要部件 現(xiàn)場使用注意事項 鋼瓶膠囊中只能充氮氣； 充氮應(yīng)使用專用工具； 應(yīng)在鋼瓶無油壓的情況下充氮； 每月對氮氣壓力檢查一次； 控制裝置主要部件 充氮測量工具 : 采用充氮測量工具可直接檢測膠囊中氮氣預(yù)充壓力。具體方法是先打開泄壓閥使蓄能器壓力油流回油箱，關(guān)閉泄壓閥，然后按圖示方法接好充氮具，打開蓄能器頂端旋鈕，即可讀出氮氣壓力。 控制裝置主要部件 無充氮工具時檢測膠囊中氮氣壓力的方法： 采用往儲能器里充油升壓的方法檢測膠囊中氮氣 法是打 開泄壓閥使蓄能器壓力 油流回油箱，關(guān)閉泄壓閥，啟動電 泵往蓄能器鋼瓶里充油。油壓未達(dá)到氮氣預(yù)壓力時壓力油 進(jìn)不了鋼瓶，蓄能器壓力表升壓很快，當(dāng)油壓超過氮氣預(yù) 壓力時壓力油進(jìn)入鋼瓶，蓄能器壓力表升壓變慢。在往蓄 能器鋼瓶里充油操作時，密切注視蓄能器壓力表的壓力變 化，壓力表快速升壓轉(zhuǎn)入緩慢升壓的壓力轉(zhuǎn)折點即膠囊預(yù) 充氮氣的預(yù)壓力。 控制裝置主要部件 蓄能器鋼瓶數(shù)的校核 ? 在選用控制裝置時應(yīng)對蓄能器鋼瓶數(shù)進(jìn)行校核，以確保井控作業(yè)安全可靠，現(xiàn)舉例如下： ? 設(shè)井口防噴器組為 2FZ3521與 FH3521的組合；控制裝置為 FKQ4005A。已知 FH3521關(guān)閉一次耗油 74L；2FZ3521關(guān)閉一次耗油 2；液動平板閥開啟一次耗油 3L。那么控制對象各關(guān)閉一次（液動閥開啟一次）所需總油量應(yīng)為 74L+ 2+3L= 控制裝置主要部件 ? 根據(jù)蓄能器鋼瓶數(shù)的設(shè)計與選配原則：在停泵不補(bǔ)油情況下，只靠蓄能器本身有效排油量的 2/3即能滿足井口全部控制對象各關(guān)閉一次的需要。因此，控制裝置的總有效排油量應(yīng)為； = ? 已知單瓶實際有效排油量為 17L。那么控制裝置蓄能器的鋼瓶數(shù)應(yīng)為； ≈10 ? 于是鋼瓶數(shù)量應(yīng)為 10。 FKQ4005A的鋼瓶數(shù)為 10，因此 FKQ4005A 控制裝置是符合技術(shù)要求的。 控制裝置主要部件 電泵 電泵用來提高液壓油的壓力，往蓄能器里輸入與補(bǔ)充壓力油。 電泵在控制裝置中作為主泵使用 控制裝置主要部件 結(jié)構(gòu)與工作原理 電泵為三柱塞單作用、臥式、往復(fù)油泵。由三相異步防爆電機(jī)驅(qū)動，它的結(jié)構(gòu)與鉆井泵類似，其工作原理也相同。 電泵無缸套，柱塞即活塞。液力端有柱塞密封裝置。柱塞與拉桿采用鋼絲擋圈與聯(lián)接螺帽的連接方式。 電泵的排量固定，是不可調(diào)節(jié)的。 控制裝置主要部件 主要技術(shù)規(guī)范 ? 不同廠家所生產(chǎn)的控制裝置，其電泵的額定工作壓力都是 21MPa，但泵的排量與電機(jī)功率卻不相同。FKQ4005A控制裝置配備 QB21— 50型電泵，其主要技術(shù)規(guī)范如下： ? 額定工作壓力 21MPa ? 理論排量 ? 實際排量 l/min ? 每轉(zhuǎn)排量 ml/r ? 電機(jī)功率 15kW 控制裝置主要部件 現(xiàn)場使用注意事項 ? 電源不應(yīng)與井場電源混淆，應(yīng)專線供電，以免在緊急情況下井場電源被切斷而影響電泵正常工作。 ? 電源電壓應(yīng)保持 380V，電壓過低將影響電泵的正常補(bǔ)油工作。 ? 電泵往蓄能器里補(bǔ)充壓力油時應(yīng)卸壓啟動，即蓄能器油壓應(yīng)降至 MPa以下，以保護(hù)電泵與電機(jī)。 ? 控制裝置投入工作時電泵的啟停應(yīng)由壓力繼電器控制，即電控箱旋鈕應(yīng)旋至自動位。壓力繼電器上限壓力調(diào)定為 21 MPa；下限壓力調(diào)定為 MPa。 控制裝置主要部件 ? 電機(jī)接線時應(yīng)保證曲軸按逆時針方向旋轉(zhuǎn)，即鏈條箱護(hù)罩上所標(biāo)志的紅色箭頭旋向。其目的是使十字頭得到較好的飛濺潤滑。 ? 曲軸箱、鏈條箱注入 20號機(jī)油并經(jīng)常檢查油標(biāo)高度，機(jī)油不足時應(yīng)及時補(bǔ)充。半年換油一次。 ? 柱塞密封裝置中的密封圈應(yīng)松緊適度。密封圈不應(yīng)壓得過緊，以有油微溢為宜。通常調(diào)節(jié)壓緊螺帽，使該處每分鐘滴油 5～ 10滴。 ? 拉桿與柱塞應(yīng)正確連接。當(dāng)鋼絲擋圈折斷須在現(xiàn)場拆換時，應(yīng)保證拉桿與柱塞端部相互頂緊勿留間隙。否則將導(dǎo)致新?lián)Q鋼絲擋圈過早疲勞破壞。 控制裝置主要部件 氣泵 氣泵用以向蓄能器里輸入與補(bǔ)充壓力油，但在控制裝置中做為備用輔助。當(dāng)電泵發(fā)生故障、停電或不許用電時啟用氣泵；當(dāng)控制裝置需要制備 21MPa以上的高壓油時啟用氣泵。 控制裝置主要部件 結(jié)構(gòu)與工作原理 氣泵上部為氣動馬達(dá)，下部為抽油泵。氣動馬達(dá)由鉆機(jī)氣控系統(tǒng)制備的壓縮空氣驅(qū)動。抽油泵為單柱塞、立式、往復(fù)油泵。 油缸的工作特點是：間歇吸油，連續(xù)排油。 氣泵的排油量與耗氣量都不穩(wěn)定，隨排油壓力高低而變化。當(dāng)排油壓力低時泵沖次增多；排油量增多；耗氣量增多。當(dāng)排油壓力高時泵沖次減少；排油量減少；耗氣量減少。 氣泵往蓄能器里補(bǔ)油工作時，啟動平穩(wěn)，無需卸壓啟動。 控制裝置主要部件 現(xiàn)場使用注意事項 氣泵耗氣量大，當(dāng)鉆機(jī)氣源并不充裕時，不宜氣泵長期工作。 氣泵的油缸上方裝有密封盤根，此盤跟壓帽應(yīng)調(diào)至松緊合適。 換氣機(jī)構(gòu)中的滑塊易卡死。應(yīng)保證空氣的潔凈與低含水量。 氣路上裝有油霧器，有少量的潤滑油化為霧 狀混入氣流中，籍以潤滑氣缸與活塞組件。 控制裝置主要部件 油杯中儲存 10號機(jī)油。 油杯中盛油不可過滿， 2/3即可。 氣泵投入工作時，每天檢查油面一次。 手調(diào)油杯頂部針型閥，以控制油霧器的噴油量。 控制裝置主要部件 蓄能器裝置換向閥 蓄能器裝置上的換向閥用來控制壓力油流入防噴器的關(guān)井油腔或開井油腔，使井口防噴器得以迅速關(guān)井或開井。 控制裝置主要部件 結(jié)構(gòu)與工作原理 該換向閥屬于三位四通轉(zhuǎn)閥。手柄聯(lián)接二位氣缸，既可手動換向又可在鉆臺遙控氣動換向。 該閥裝有止推軸承，手柄操作輕便靈活。閥蓋上部裝有由彈簧、鋼球、定位板組成的定位機(jī)構(gòu)，手柄轉(zhuǎn)動到位后即被鎖住實現(xiàn)定位。 控制裝置主要部件 閥體裝有 3個閥座，閥座下面裝有碟形彈簧使閥座與閥盤緊貼密封。壓力油作用在閥座底部起油壓助封作用。3個閥座的油口與回油口各自與管線連接。上方油口為P口，接壓力油管路；下方油口為 O口，接通油箱管路；左右 A口與 B口則連接通向防噴器的開、關(guān)油腔管路。閥盤有 4個孔口但倆倆相通形成兩條孔道。手柄有 3個工作位置：中位、關(guān)位、開位。 控制裝置主要部件 三位四通換向閥的管匯卸壓過程 在三位四通換向閥手柄由關(guān)位或開位扳向中位過程中，閥盤孔口將相對閥座孔口轉(zhuǎn)移，當(dāng)閥盤孔口一部分已移離閥座孔口；而另一部分卻仍與閥座孔口相通時，與閥座油口相連管路里的壓力油就繞經(jīng)閥盤孔口溢流回油箱，結(jié)果導(dǎo)致管路里的油壓迅速降低。這就是閘板防噴器在關(guān)井，手動鎖緊后，只需將三位四通換向閥手柄扳至中位就可使液控管路壓力油卸壓的緣故。 控制裝置主要部件 控制裝置投入工作時，三位四通換向閥的操縱應(yīng)由司鉆在鉆臺遙控，氣動換向。但在遙控裝置上操作只能使換向閥處于開位或關(guān)位而不能使之處于中位。欲使換向閥處于中位時，必須在蓄能器裝置上手動操作。 現(xiàn)場使用注意事項 （ 1）操作時手柄應(yīng)扳動到位。 （ 2）不能在手柄上加裝其它鎖緊裝置。 （ 3）手柄下方連接的二位氣缸其擺動軸處有黃油嘴；活塞桿盤根處有機(jī)油杯。設(shè)備投入使用時應(yīng)每周壓注黃油與機(jī)油一次）。 控制裝置主要部件 旁通閥 蓄能器裝置上的旁通閥用來將蓄能器與閘板防噴器供油管路連通或切斷。 當(dāng)閘板防噴器使用 MPa的正常油壓無法推動閘板封井時，須打開旁通閥利用蓄能器里的高壓油實現(xiàn)封井作業(yè)。 控制裝置主要部件 結(jié)構(gòu)與工作原理 旁通閥為二位二通轉(zhuǎn)閥，其結(jié)構(gòu)、工作原理與前述三位四通換向閥類似。手柄有兩個工位，即開位與關(guān)位。手柄處于開位時兩條油路相通；手柄處于關(guān)位時兩油路切斷，通常手柄處于關(guān)位。閥蓋上有定位機(jī)構(gòu)可鎖住手柄，手柄下方連接二位氣缸。該閥