环形调压阀压力波动原因分析及改进

环形调压阀是地面防喷器控制装置的重要元件之一,从结构、温度、容积和泄漏等方面分析了环形调压阀压力波动的原因,并进行了试验验证。针对分析的原因采取了多项改进措施,以满足API 16D规范要求。

防喷器控制系统的可靠性分析

防喷器控制系统是操作防喷器组开关的钻井井口控制设备,其可靠性直接关系到井口设备和人员安全,它的失效会引发井喷甚至会造成灾难性后果。根据防喷器控制装置的生产、ERP系统不合格品检验单、液控配件的销售和大量油田回访资料,以常用气控型的防喷器控制系统标准配置为例,建立了防喷器控制系统的故障树,并对故障树进行定性分析,找出易导致防喷器控制系统不能正常工作的故障点,对防喷器控制系统的开发、质量管控、设计改进具有重要意义,并为其他型号或配置的防喷器控制装置的可靠性设计提供了有益参考。

地面防喷器控制装置大排量气动油泵研制与应用

地面防喷器控制装置对气动油泵系统的要求越来越高,普通气泵很难满足要求。研制了一种新型高压大排量气动油泵,并对其主要零件的材料、参数和理论排量进行了设计计算。该泵有较高的流量和压力输出,泵效高,性能稳定,结构简单,工作安全可靠。已广泛应用于国内外油田现场,为今后该类泵的研制提供了理论依据和参考。

氮气备用系统可靠性试验及验证分析

目前国内外尚没有氮气备用系统现场可靠性应用的相关数据及说明,为了评估氮气备用系统现场实际应用的可靠性,计算了有效关井容量并进行了现场联机试验。试验结果表明:在紧急情况下使用氮气备用系统不仅可以成功关井,而且确认使用氮气备用系统不会对其他关联系统造成损坏,为氮气备用系统的现场使用提供了可靠性依据。

原油加热炉的盘管设计与适应性分析

为了研究不同加热炉盘管结构对换热性能的影响,以整体式相变加热炉为研究对象,提出不同管径和管程的设计方案,研究其热力计算过程和换热性能比较方法。分析结果表明,不同结构方案的换热计算是一个热负荷校核过程,根据原油流量和进口温度等已知数据,运用试算法可以确定原油加热温度、热负荷和换热系数;采用?76 mm×6.0 mm的大管径2管2管程结构简单,容易消除污垢,在具有较高换热系数的同时还对流量有很好的适应性,较好地满足了设计要求。

应急井控控制装置氮气备用系统设计分析

氮气备用系统是井控控制装置的重要组成部分。当井喷失火、管线破裂等原因造成防喷器控制装置储存的高压液压油耗尽,主动力和辅助动力泵组都失去动力时,氮气备用系统能提供应急关井的动力,为防止井喷失控起到至关重要的作用。依据API 16D对氮气备用系统的概述,分析了氮气备用系统的原理及其辅助功能,对氮气瓶的理论可用气量进行了计算,为氮气备用系统在钻井现场应急操作中的合理应用提供依据。

起下管柱钻井液灌注和循环装置的研制

常规转盘钻井在起下管柱、钻井液灌注和循环时有一定局限性。为此,研制了起下管柱钻井液灌注和循环装置。该装置基于普通吊环实现安装,其连接接头采用自封式的密封结构,可以在小扭矩条件下实现与管柱的密封,马达和减速器可以实现快速上、卸扣,所有动作通过控制台进行操作,通用性好,自动化程度高;在整个起下钻过程中保持钻井液的连续循环,实现稳定的当量循环密度和不间断的钻井液排出,减少或避免起下钻过程中遇阻或遇卡事故的发生,提高了钻井的安全性和起下管柱效率。试验结果表明,起下管柱钻井液灌注和循环装置上扣操作时间13 s,卸扣操作时间15 s,建立钻井液循环仅需3 min;在钻井液循环压力35 MPa下,未发现渗漏现象,试验最高压力达53 MPa,满足现场使用要求。