新型液压防喷器控制装置的研制与应用

关键词： 蓄能器 控制箱 单向阀 球阀

一、控制箱结构组成及特点

该液控箱结构主要由蓄能器、压力表、直通单向阀、换向阀、球阀等组成。

各主要部件的功用如下:

1.蓄能器:用以储备足量的高压油, 为井口防喷器提供可靠油源。另外还具有稳定压力、降低噪声、补偿系统卸漏等功能。蓄能器型号为NXQ1-L10/31.5-H, 公称容积为10L、公称压力为31.5MPa.;蓄能器出口压力 (系统压力) 由操作面板上对应的系统压力表显示。

2.三位四通换向阀:三位四通换向阀属于手柄操纵式滑阀, 用于使蓄能器高压液压油流入防喷器油缸关闭腔 (或开启腔) , 实现关井 (或开井) 操作, 操作时, 只需扳动面板上的三位四通换向阀手柄, 便可迅速实现防喷器的开关动作。本液控箱为2个三位四通手动滑阀, 两阀的A、B口均连有压力表, 用于显示控制防喷器开关动作的压力油的压力值。每对防喷器控制输出口前端都设计有双液控单向阀, 可以在没有动力的情况下锁紧防喷器驱动油缸, 防止防喷器密封失效。

3.溢流阀:控制系统的最高工作压力, 顺时针旋转手轮, 系统压力升高, 逆时针旋转手轮, 系统压力降低, 本系统工作压力设定为14-16 MPa, 防喷器开关控制压力推荐在8.4-10.5 MPa。

4.直通单向阀:用来控制压力油单向流动, 防止倒流。

5.球阀:本液控箱有液压钳工作开关阀、蓄能器工作阀、系统泄荷阀三种球阀。

二、控制箱工作原理

控制箱是控制预先储存在蓄能器里的压力油的流动方向, 当需要开、关防喷器时, 来自蓄能器里的高压控制液通过管汇的三位四通换向阀被分配到各控制对象 (防喷器) 中, 只需扳动相应的三位四通阀手柄, 便可实现防喷器得以迅速开关动作。

三、控制箱功用

1.FK10-2B控制面板上有两个手动换向阀, 可分别控制两个被控对象:两台单闸板防喷器或一台双闸板防喷器。

2.FK10-2B的含义为:FK表示防喷器控制装置简称, 10表示——蓄能器容量10升, 2表示防喷器控制油口对数, B表示第2次改进。外形尺寸980 (高) ×750 (长) ×450 (宽)

3.在蓄能器充压14-16MPa后, 可以对一台防喷器连续开关一次。打开一付闸板需油量:2.9L;关闭一付闸板需油量:3.5L。

4.每对防喷器控制输出口前端都设计有双液控单向阀, 可以在没有动力的情况下锁紧防喷器驱动油缸, 防止防喷器密封失效。

5.修井机能提供给控制箱系统的最大压力16 MP a (控制箱直接与修井机上用来连接液压钳的进、出油口连接, 与液压钳共用一个液压源;连接接口规格:NPT1"内螺纹) 。

四、控制箱主要液压元件的选择配置

1.蓄能器:

已知蓄能器参数:充氮压力7 MPa;最低工作压力8.4MPa;最高工作压力10.5 MPa;执行件 (液压防喷器) 动作一次所示所需耗油量打开一付闸板需油量2.9L, 关闭一付闸板需油量3.5L。

2.手动换向阀:

换向阀为三位四通, 通经:16mm;最高工作压力:A、B、P油口35MPa, T口25MPa;流量300L/min, 型号选择4WMM146E。

3.溢流阀:

型号为DB20-2-50B/200, 流量500L/min, 工作压力≤31.5MPa。

4.管路:

系统内管线均采用输送流体用无缝钢管, 材料选用20号, 公称通径15mm, 壁厚3.5mm。

五、结论

该装置已在辽河油田推广应用, 效果良好, 主要体现在:

1.控制箱质量可靠、使用维护方便、体积小、重量轻、外形美观、适用强。

2.开关控制方便:只需把操作将控制箱上手柄扳到开 (关) 位置, 液压防喷器就能实现开 (关) , 实现远程控制。

3.控制箱借用修井机压力源及液压油, 不需要专用的三相电源或气源与控制箱配套。

4.能够保证液压防喷器实现开关动作迅速、安全可靠。

摘要：随着安全生产要求的提高, 液压防喷器已经逐步成为实现快速准确关井的有效设备。但传统的液压防喷器控制装置结构复杂, 体积庞大, 还需要专用的三相电源或气源与其配套, 这给井下作业小修施工中液压防喷器的推广带来了一定的难度。以修井机液压动力源进行远程开关操作的FK10-2B型防喷器控制箱的成果研发, 保证了小型修井作业实现安全、快速关井, 且该防喷器控制装置无需电控、轻巧灵便、操作简单。

关键词：控制装置,远程,修井