第四章控制系统

1、第五章 防喷器控制装置 大港油田井下教培中心 当储能器损坏,不能正 常供油时) 大港油田井下教培中心 大于大于10.5时的使用情况时的使用情况 打开旁通阀，高压油绕过减压调压阀，进入闸 板防喷器，使控制对象开关。 打开旁通阀；关储能器截止阀；停电泵；开气 泵旁通阀；开气泵进气阀用气泵打压。 1、系统压力系统压力= 21MPa 时时： 2、系统压力系统压力 21MPa 时：时： 大港油田井下教培中心 从超高压状态从超高压状态（21MPa）转为转为 常压工作状态常压工作状态（10.5MPa） * 关气泵旁通阀 * 关气泵进气阀 * 开泄压阀到10.5MPa关闭, * 关旁通阀 * 开储能器截止阀

2、大港油田井下教培中心 气气 旁旁 通通 阀阀 位位 置置 图图 大港油田井下教培中心 泄荷阀位置图泄荷阀位置图 大港油田井下教培中心 旁通阀的位置图旁通阀的位置图 大港油田井下教培中心 储 能 器 截 止 阀 位 置 图 大港油田井下教培中心 电泵 气泵 储能器 三位四换向阀 旁通阀 安全阀（溢流阀） 压力继电器（自动液电开关） 压力继气器（自动液气开关） 压力传感器 大港油田井下教培中心 大港油田井下教培中心 减压阀的位置图减压阀的位置图 大港油田井下教培中心 大港油田井下教培中心 大港油田井下教培中心 大港油田井下教培中心 减压阀的作用减压阀的作用 1、满足环形防喷器对不同液控压力的要求。

3、 2、强行起下钻时稳压。 3、高压储备，低压使用，提高了储备能力。 大港油田井下教培中心 减压阀的结构、工作原理减压阀的结构、工作原理 利用高压油通过阀 口缝隙时产生局部 压力损失的特性， 来节流降压。 技校书P60 大港油田井下教培中心 减压阀的使用调试减压阀的使用调试 1、调压时有滞后现象，二次油压不随手柄的调节呈连续变 化，要求阶跳21MPa，气路关，气泵停 当液压力21MPa，气路通，气泵开 3、带载工作，带载启动 大港油田井下教培中心 压力继气器的调压过程压力继气器的调压过程 大港油田井下教培中心 电泵 气泵 储能器 三位四换向阀 旁通阀 减压阀 安全阀（溢流阀） 压力继电器（自动液

4、电开关） 压力继气器（自动液气开关） 大港油田井下教培中心 压力传感器压力传感器（压力变送器）工作位置图工作位置图 大港油田井下教培中心 压力传感器的作用压力传感器的作用 把蓄能器装置（远程台）上储把蓄能器装置（远程台）上储 能器、管汇、环形防喷器上高能器、管汇、环形防喷器上高 压的液压能转为低压的气压值，压的液压能转为低压的气压值， 传到司钻台供仪表显示。传到司钻台供仪表显示。 大港油田井下教培中心 压力变送器的结构、工作原理压力变送器的结构、工作原理 当测量信号（液压油）作用于 波登管时，产生一个测量力。这 个力使主杠杆绕支点膜片旋转， 使喷嘴与挡板间的距离变小，导 致放大器输出压力上升，

5、这个压 力又进入反馈波登管，产生反馈 力推动主杠杆向相反的方向转动， 当反馈力矩和测量力矩相等时， 主杠杆就稳定在一个平衡位置上， 这时放大器就输出与测量压力成 比例的气压信号。 P65 孙 大港油田井下教培中心 压力变送器使用时的注意事项压力变送器使用时的注意事项 A 输入气压：0.14MPa A 变送器的喷嘴直径为1mm，恒节 流孔导管孔径0.25mm，流通孔道 小，因此对输入的压缩空气要求 较为严格，所输入气流应洁净， 无水、无油、无尘。 大港油田井下教培中心 气控液型控制系统气控液型控制系统 1 远程控制台（蓄能器装置） 1 司钻控制台（遥控装置） 大港油田井下教培中心 h h 三位四

6、通空气换向转阀 h 三位四通空气换向滑阀 大港油田井下教培中心 气源总阀图气源总阀图 大港油田井下教培中心 W 气源总阀的作用气源总阀的作用 控制气源的通断 W 结构、工作原理结构、工作原理 将手柄按下，使之 旋动45。，此时凸轮、 碰头推下顶杆，将胶垫 压开，进气路与出气路 接通。当松开手柄时， 在弹簧力的作用下手柄 复位，进气路与出气路 又被切断。 P70 W 操作操作要想遥控装置上有气，必须一直按下手柄。 大港油田井下教培中心 三位四通气转阀图三位四通气转阀图 大港油田井下教培中心 W 三位四通气转阀的作用三位四通气转阀的作用 在司钻台上控制远程台的 三位四通换向阀，以达到 遥控防喷器的

7、目的。 W 结构、工作原理结构、工作原理 当手柄向左 转动45。时； 当手柄处 “中位”时； 当手柄向右 转动45。时； 大港油田井下教培中心 W 操作操作 操作之前看标志牌：若需开，此时将手柄搬 向相应的位置开位，时间超过5秒钟，松开 手柄，该阀自动回中位；若需关，此时将手 柄搬向关位，时间超过5秒钟，松开手柄， 该阀自动回中位。 大港油田井下教培中心 W 三位四通气滑阀作用三位四通气滑阀作用 在司钻台上控制远程台的 三位四通换向阀，以达到 遥控防喷器的目的。 W 结构、工作原理结构、工作原理 平时，在弹簧力的作用下， 滑阀手柄处于中位，P口与 出气口A、B不通，出气口A、 B则通过O口与大

8、气相通。 手柄处于 左位时 手柄处于 右位时 大港油田井下教培中心 W 操作操作 操作之前看标志牌：若需开，此时将手柄搬 向相应的位置开位，时间超过5秒钟，松开 手柄，该阀自动回中位；若需关，此时将手 柄搬向关位，时间超过5秒钟，松开手柄， 该阀自动回中位。 大港油田井下教培中心 在遥控装置上如何控制井口防喷器的关、开在遥控装置上如何控制井口防喷器的关、开 2、右手右手搬动相应的三位四通气阀的手柄，使其处于关位。 （此时气体通过管线，进入蓄能器装置上相应气缸，气缸活塞杆带动 三位四通换向阀的手柄转动，蓄能器中的液压油经过减压后，通过换 向阀，进入防喷器的关闭腔，推动活塞、活塞杆、闸板向井口方向

9、移 动，实现关井的目的。） 3、右手右手搬动相应的三位四通气阀的手柄，使其处于开位。 （此时气体通过管线，进入蓄能器装置上相应气缸，气缸活塞杆带动 三位四通换向阀的手柄转动，蓄能器中的液压油经过减压后，通过换 向阀，进入防喷器的开启腔，推动活塞、活塞杆、闸板向远离井口方 向移动，实现开井的目的。） 1、左手左手搬动气源总阀的手柄，使其处于开位 大港油田井下教培中心 第五章 控制系统 & 控制系统的作用 & 控制系统的组成 & 控制系统的类型 & 控制系统的型号及参数 & 控制系统的基本工作原理 & FKQ4005A型控制系统介绍 & 大港油田井下教培中心 现场安装及调试 （一）安装： 1、 带

10、保护房吊装远程控制台时，须用四根 钢丝绳套于底座的四脚起吊，起吊时请注意吊 装平稳。吊装司钻控制台或管排架时均应将钢 丝绳穿过或钩住吊环起吊。 2、油管的连接 建议由防喷器本体开始，依次连接管 路，这样做既可以使管线摆放整齐，也易于调 整走向，不致返工。此外，所有油、气管线在 安装前都应当用压缩空气吹扫干净，这一点务 请引起充分重视。 大港油田井下教培中心 远程控制台底座槽钢的上方，对应于每根 油管均焊有“O”或“C”的字符。“O”意为 “开”（OPEN）、“C”意为“关”（CLOSE）。 因此，连接管路时既要按远程控制台上转阀标 牌所示全封、半封、环形、放喷等对应连接， 又要注意标有“O”或

11、“C”的管路须与防喷器 本体的“开”或“关”油口一致。 大港油田井下教培中心 3.电源连接： 电源应为380V、50HZ的交流电。应 当按照有关电气规程，将电控箱的地线端 子可靠接地，避免发生人身事故。 接线前，将远程控制台上电控箱的 电源开关断开（停止位置），以防止通电 后电机立刻启动而发生事故。 大港油田井下教培中心 （二）调试 空负荷运转试验空负荷运转试验 空负荷运转是使泵组在油压几乎等于零的工况 下运转，目的是疏通油路，排除管路中空气，检查 电泵、气泵空载运行情况。 1、逐个预充或检查蓄能器的氮气压力，压力值应为 70.7MPa。（1000100psi)，不足时应补充氮气。 2、油箱加

12、油：既可由油箱顶部的加油口加入，也可由 电动油泵吸油口用吸油管开泵加油。加油量应控制 在油箱最上面油标上的中间位置。每周检查一次油 箱内油量。一个作业周期后，检查油液，若油液浑 浊，则需重新更换油液。 大港油田井下教培中心 环境温度在0以上时，使用YA-N32普通液压 油或适宜的代用油。 环境温度在0以下时，使用YC-N32普通液压 油或适宜的代用油。(一般我们用20号液压油） 3.电泵曲轴箱、链条箱注CC级15w/40号机 油，要达到油标尺的高度. 大港油田井下教培中心 4.打开蓄能器隔离阀（高压球阀），打开控 制管汇上的卸荷阀，打开电泵（气泵）的 进油阀，各三位四通转阀手柄扳至“中” 位，

13、旁通阀在“开”位。 5.打开电源开关，手动启动电动机，然后立 即停止转动。电机缓慢停止时观察其转向 是否与链条护罩上方的箭头所指方向一致， 不一致时要调换电源线相位。 大港油田井下教培中心 空负荷运转的具体操作步骤如下： 上述内容做完后，手动启动电泵，检查柱 塞密封装置的松紧度；柱塞运动的平稳状况。 电泵运转10分钟后手动停泵。 开气泵进气阀启动气泵，检查气泵工作是 否正常。关闭气泵进气阀，停泵。 关闭卸压阀。旁通阀手柄板到关位。 大港油田井下教培中心 带负荷运转试验带负荷运转试验 带负荷运转是使泵组在正常油压下运转， 目的是检查管路密封情况以及部件的技术指标： 1.电动油泵启停试验 开关转到

14、“自动”位置，电动油泵空载运转 10分钟后，关闭控制管汇上的卸荷阀，使蓄能 器压力升到21MPa(3000psi),此时应能自动停 泵。（不能自停时可将电控箱的开关转到“手 动止”位置，使泵停止运转。）稳压15分钟， 检查管路的密封情况，蓄能器表压压降不超过 0.5MPa为合格。 大港油田井下教培中心 调 试 逐渐打开卸荷阀，使系统缓慢卸载， 油压降至于17.5MPa(2500psi)左右时， 电动油泵应能自动启动。 在上述过程中检查并调整压力控制器， 如果开启和关闭压力不对，要重新调整， 直到电动油泵能正确地自动停止和启动。 还应观察远程控制台上各接头等处是 否有渗透、漏油现象，如有渗漏现象

15、应 维修。 大港油田井下教培中心 调 试 2.手动油泵试验 如果系统装有手动油泵，应关闭管路 上的蓄能器隔离阀，打开控制管汇的旁 通阀，摇动手动油泵手柄，观察管汇压 力是否上升。手动油泵手柄摇动较困难 时，请将手动油泵上的截止阀打开，使 手动油泵单缸工作，继续升压。 大港油田井下教培中心 调 试 3.调整减压阀 在上述升压过程中，观察管汇或环形 控制回路的减压阀的出口压力值是否为 10.5MPa(1500psi)，不符合时进行调节。 大港油田井下教培中心 调 试 4.换向试验 蓄能器压力升至2MPa(300psi),控制管汇 上的旁通阀置“关” 位，在远程控制台操作 三位四通阀进行换向，观察阀

16、的“开关”、 “关”动作是否防喷或放喷阀的实际动作一 致。不一致时应检查管线连接是否有误。 大港油田井下教培中心 调 试 5.溢流阀试验 低压溢流阀试验：关闭管路上的蓄能器隔 离阀，三位四通转阀转到中位，电控箱上的 主令开关扳至”手动“位置，启动电动油泵， 蓄能器压力升至24MPa(3300psi)左右。观察 电动油泵出口的溢流阀是否能全开溢流。全 开溢流后，将开关扳至“停止”位置，停止 电动油泵，溢流阀应在不低于 17.5MPa(2500psi)时完全关闭。 大港油田井下教培中心 调 试 6.检查油箱液面高度 若在上述调整过程中漏油过多造成油箱 液面过低时应补充油液，但不宜补充过 多，以防蓄

17、能器组泄压时，全部油液返 回油箱时溢出油箱。 大港油田井下教培中心 控制装置正常工作时的工况 1、远程台 (1)、阀的开关状态： 电源空气开关合上； 电控箱旋钮旋至自动位； 泄压阀、液旁通阀、气旁通阀、气泵进气阀处 于关闭状态； 换向阀手柄与所控制的防喷器开关状态一致； 气动调压阀的三通旋塞扳向上方； 其余阀处于开位。 控制装置的使用控制装置的使用 大港油田井下教培中心 (2)(2)、压力表显示状况：、压力表显示状况： 蓄能器压力表为蓄能器压力表为17.5-21MPa17.5-21MPa； 环形和汇管压力表为环形和汇管压力表为10.5MPa10.5MPa； 气源压力表为气源压力表为0.65-0

18、.8MPa0.65-0.8MPa； (3)(3)、压力继电器上限为、压力继电器上限为21MPa21MPa，下限为，下限为 17.5MPa17.5MPa； (4)(4)、油箱中余油高于下部油位计下限；、油箱中余油高于下部油位计下限； 大港油田井下教培中心 （1 1）正常情况下，所有防喷器处于）正常情况下，所有防喷器处于打开打开状态，状态， 液动闸阀液动闸阀8 8号阀处于关闭状态。不得乱动。号阀处于关闭状态。不得乱动。 （2 2）一般情况下，泄压阀、液气旁通阀、气）一般情况下，泄压阀、液气旁通阀、气 泵进气阀处于泵进气阀处于关闭关闭状态，其余阀处于状态，其余阀处于开启开启状态。状态。 若汇管压力需

19、超过若汇管压力需超过21MPa21MPa，则，则关掉蓄能器截止关掉蓄能器截止 阀阀，打开液、气旁通阀及气泵进气阀、将所要，打开液、气旁通阀及气泵进气阀、将所要 开开( (关关) )的闸板控制换向阀处于的闸板控制换向阀处于开开( (关关) )位位。闸板。闸板 防喷器开关到位后要泄掉高压。防喷器开关到位后要泄掉高压。 控制装置的正确使用与管理控制装置的正确使用与管理 大港油田井下教培中心 （4 4）液压油不允许用燃料油代替，采）液压油不允许用燃料油代替，采 用用2020号机械油或号机械油或2222号汽轮机油号汽轮机油( (透平油透平油) )。 （5 5）电控箱的旋钮应常处于自动位置，）电控箱的旋钮

20、应常处于自动位置， 以便及时向蓄能器补充油液；以便及时向蓄能器补充油液； 大港油田井下教培中心 （6 6）电泵启动时，油压应低于）电泵启动时，油压应低于17.5MPa17.5MPa； （7 7）曲轴箱、链条箱注入）曲轴箱、链条箱注入2020号机械油，号机械油， 并经常检查油标高度及时补充。半年换并经常检查油标高度及时补充。半年换 油一次；油一次； （8 8）柱塞密封装置中的密封圈松紧应适）柱塞密封装置中的密封圈松紧应适 度，不可压得过紧；度，不可压得过紧； （9 9）压力继电器上限调定为）压力继电器上限调定为21MPa21MPa，下，下 限为限为17.5MPa17.5MPa。 大港油田井下教培

21、中心 （1010）检查胶囊内的氮气或充氮时，应做到）检查胶囊内的氮气或充氮时，应做到 泄掉钢瓶内的液压油泄掉钢瓶内的液压油( (否则，检查到的压力为否则，检查到的压力为 油压力油压力) )；旋开钢瓶上部的护帽，卸下充气阀；旋开钢瓶上部的护帽，卸下充气阀 螺帽，将充氮工具螺帽，将充氮工具的针阀与胶囊充气嘴相接，的针阀与胶囊充气嘴相接， 顺时旋转针阀将充气阀压开，充氮压力表显示顺时旋转针阀将充气阀压开，充氮压力表显示 氮气压力，若表压显示氮气压力，若表压显示7 70.7MPa0.7MPa则表明该瓶则表明该瓶 氮气压力充足，则可逆时旋转针阀使充气阀关氮气压力充足，则可逆时旋转针阀使充气阀关 闭，打开

22、充氮工具放气阀放掉余气；闭，打开充氮工具放气阀放掉余气； 大港油田井下教培中心 （1111）调节手动调压阀时，顺时针旋转手）调节手动调压阀时，顺时针旋转手 轮为二次油压升高，逆时针旋转手轮二轮为二次油压升高，逆时针旋转手轮二 次油压降低。正常情况下，二次油压为次油压降低。正常情况下，二次油压为 10.5MPa10.5MPa。 （12）调压阀在调节时有滞后现象，二次 油压不随手轮的调节产生连续变化，而 呈阶梯性跳跃，其最大跳跃值允许为 3MPa，调压时慢扳手轮后停一会，压力 变动不够，再一次慢扳手柄，稍等片刻， 若不够再调至二次压力为止。 大港油田井下教培中心 （13)13)操作三位四通手柄时应

23、扳动到操作三位四通手柄时应扳动到 位；不能在手柄上加装其它锁紧装置。位；不能在手柄上加装其它锁紧装置。 （14)14)三位四通转阀旁的二位气缸两三位四通转阀旁的二位气缸两 端各有黄油嘴和机油杯，可每周注一端各有黄油嘴和机油杯，可每周注一 次黄油和机油。次黄油和机油。 大港油田井下教培中心 1.各滤油器及油箱顶部加油口内的滤网，每次上井使 用后应当拆检，取出滤网，认真清洗，严防污物 堵塞； 2. 气源处理元件中的分水滤气器，每天打开下端的 放水阀一次，将积存于杯子内的污水放掉。每两 周取下过滤杯与存水杯清洗一次，清洗时用汽油 等矿物油滤净，压缩空气吹干，勿用丙酮、甲苯 等溶液清洗，以免损坏杯子。

24、 3.气源处理元件中的油雾器：每天检查其杯中的液面 一次，注意及时补充与更换润滑油（N32号机油或 其他适宜油品），发现滴油不畅时应拆开清洗。 大港油田井下教培中心 4. 定期检查蓄能器预充氮气的压力，最初使用时每周 检查一次氮气压力，以后在正常使用过程中每月检 查一次，氮气压力不足6.3MPa(900psi)时应及时补充。 检查氮气压力必须在蓄能器瓶完全泄压的情况下进 行。可利用蓄能器底部带泄荷的球阀卸压。 5.控制装置远距离运输时，建议将蓄能器内的氮气放 到只剩1MPa(140psi) 左右，以免运输中发生意外。 6.随时检查油箱液面，定期打开油箱底部的丝堵放水，检 查箱底有无泥沙，必要时

25、清洗箱底。 大港油田井下教培中心 7.定期检查电动油泵、气动油泵或手动油泵的密封盘 根，盘根不宜过紧，只要不明显漏油即可，遇有 盘根损坏时应予更换。 8.拆卸管线时，应注意勿将快速接头的形密封圈丢 失。拆卸后，这些密封圈应分别收集到一起，妥 善保管。 9.经常擦拭远程控制台、司钻控制台表面，保持清洁， 注意勿将各种标牌碰掉。 10.每钻完一口井后，应对压力表进行一次校验。 大港油田井下教培中心 1.每周一次用油枪向转阀空气缸的二个油嘴加注 适量润滑脂。 2.每周一次检查油雾器的润滑油，不足时应补充 适量N32号机械油或其他适宜油品。 3.每月一次检查电动油泵曲轴箱润滑油液位，不 足时补充适量N

26、32号机械机械油或其他适宜油 品。 4.每月一次拆下链条护罩，检查润滑油情况，不 足时补充N32号机械油或其他适宜油品。 大港油田井下教培中心 1.控制装置运行时有噪音： 原因：系统油液中混有气体。 措施：空运转、循环排气。 检查蓄能器胶囊有无破裂，及时更换。 2.电动机不能启动 原因：电源参数不符合要求。 措施：检修电路。 原因：电控箱内电器元件损坏、失灵，或熔断 器烧毁。 措施：检修电控箱，或更换熔断器。 大港油田井下教培中心 3.电动油泵启动后系统不升压或升压太慢，泵运转时 声音不正常。 原因：油箱液面太低，泵吸空。 措施：补充油液。 原因：吸油口闸阀未打开，或者吸油口滤油器堵塞。 措施

27、：检查管路，打开闸阀、清洗滤油器。 原因：控制管汇上的卸荷阀未关闭。 措施：关闭卸荷阀。 原因：电动油泵故障。 措施：检修油泵。 大港油田井下教培中心 4.电动油泵不能自动停止运行 原因：压力控制器油管或接头处堵塞或有漏油 现象。 措施：检查压力控制器管路。 原因：压力控制器失灵。 措施：调整或更换压力控制器。 5.减压溢流阀出口压力太高 原因：阀内密封环的密封面上垫有污物。 措施：旋转调压手轮，使密封盒上下移动数次， 以利挤出污物。 必要时检修理。 大港油田井下教培中心 进油阀微开 吸入滤清器堵塞 油箱油量过少 卸压阀微开 三位四通换向阀未扳到位 管路刺漏 电泵柱塞密封盘跟过松或磨损 大港油

28、田井下教培中心 进油阀关死 滤清器太脏，堵死 油箱油量极少或无油 卸压阀全开 大港油田井下教培中心 三位四通换向阀受柄未扳到位 卸压阀未关死 管路油壬、弯头泄露 卸压阀、换向阀、安全阀等元件 磨损，内部漏油 大港油田井下教培中心 储能器装置待命工况 1、电源空气开关合上，电控箱旋钮转至自动位。 2、装有气源截止阀的控制装置，将气源截止阀打开 3、气源压力表显示0.650.8MPa。 4、储能器下部截止阀全开。 5、电泵与气泵输油管线汇合处的截止阀打开，储能器进 油阀打开。 6、电泵 、气泵进油阀全开。 7、卸压阀关闭。 8、旁通阀手柄处于关位。 9、换向阀手柄处于中位。 10、储能器压力表显示17.5 21MPa。 大港油田井下教培中心 11、环行防喷器管汇压力表显示10.5MPa。 12、闸板防喷器管汇压力表显示10.5MPa。