新安石油-獨立式氣井帶壓作業(yè)裝置性能和功能介紹
我單位設(shè)計生產(chǎn)的氣井帶壓作業(yè)裝置是國內(nèi)首部專業(yè)化的氣井不壓井修井作業(yè)設(shè)備。
氣井帶壓作業(yè)裝置可以配合修井機或吊車作業(yè)，也可以自配桅桿單獨作業(yè)。氣井帶壓作業(yè)裝置包含帶壓作業(yè)裝置主機、動力站系統(tǒng)、操作臺三大部分以及全部輔件，作業(yè)行程3.8米，通徑182mm，包括所有防噴器在內(nèi)的整機內(nèi)腔承壓能力35MPa，適合完成35MPa以內(nèi)復(fù)雜井況（多封多配，工具串無法有效內(nèi)堵塞）氣井的帶壓作業(yè)。
與油水井帶壓作業(yè)裝置相比，氣井帶壓作業(yè)裝置的主機增設(shè)一套環(huán)形防噴器，采用兩級環(huán)形減壓密封方式；以及水封氣輔助密封、上提油管噴淋系統(tǒng)；并選用密閉式液壓鉗作為特殊功能組件，可以安全可靠地密封液/氣態(tài)介質(zhì)，適合進行 氣井的帶壓完井作業(yè)、帶壓起下管柱/打撈/磨銑/鉆塞等修井作業(yè)、配合壓裂等增產(chǎn)措施作業(yè)、配合欠平衡鉆井作業(yè)。裝置應(yīng)對復(fù)雜井況能力強，使用費用低，作業(yè)效率高，本機每小時較高可起下35根管，帶壓起下管柱動作速度和作業(yè)效率國內(nèi)第一。
通過游動旋轉(zhuǎn)卡瓦與密閉式液壓鉗的配合，氣井帶壓作業(yè)裝置可以在完全封閉井內(nèi)氣體壓力的前提下，在裝備承壓內(nèi)腔中卸開指定的管接頭，配合可退式撈矛/撈筒堵塞器，實現(xiàn)不泄壓起出無內(nèi)堵塞的管柱或井下工具作業(yè)，完美解決帶壓作業(yè)的較難點：井下工具以下管柱內(nèi)堵塞問題。
與進口設(shè)備相比，本機的游動卡瓦和固定卡瓦全部采用直線軸/直線軸承動作控制方式，可使各牙板運動完全同步，卡緊力度均等，卡緊更準確可靠；游動卡瓦和固定卡瓦全部采用雙錐度方錐形卡緊支撐面結(jié)構(gòu)，兼顧了大開度、短行程、自鎖性，且卡緊時支撐面承載壓強和摩擦力更小，安全系數(shù)更大；游動卡瓦和固定卡瓦全部采用雙油缸直線推動式結(jié)構(gòu)，動作迅速，卡緊/松開力度更大，在任何狀態(tài)下均可憑自身動力打開，不會出現(xiàn)卡緊后咬死管柱松不開的情況；可靠性高，除更換牙板外，維修周期超過2年（進口設(shè)備卡瓦或國產(chǎn)仿制進口卡瓦一般1-2個月即須維修）。其中游動卡瓦為可旋轉(zhuǎn)型號，可根據(jù)用戶要求選擇單向防頂旋轉(zhuǎn)或雙向旋轉(zhuǎn)，還可附加旋轉(zhuǎn)驅(qū)動組件，能夠配合頂驅(qū)或自主完成各種帶壓旋轉(zhuǎn)修井作業(yè)項目；旋轉(zhuǎn)防頂卡瓦在卡緊后允許有一定上下浮動范圍（一般為55-60mm），可在卡緊管柱時隨管柱旋轉(zhuǎn)并軸向退讓，能夠完成帶壓倒扣、撈矛倒管、倒出無內(nèi)堵塞井下工具等工況。
與進口設(shè)備相比，本機提供了兩段整體式外框架，方便運輸?shù)耐瑫r對裝備的保護也更完善，井控閘板也固定連接于下段框架中，減少了作業(yè)前準備工作，降低了作業(yè)勞動強度。其中下段框架有8只液壓支腳，額定支撐力108/190噸，較大支撐面積5440×4120mm，配合隨機配備的多組高/低支座、襯板等輔件，可以在任意地面狀態(tài)下安全穩(wěn)固地支撐整套裝備。本機提供了頂層平臺斜梯、頂層平臺逃生滑梯、二層平臺斜梯，并為兩組環(huán)形防噴器、工作兩閘板防噴器、平衡/卸壓閥都提供了帶全護欄的工作平臺，提升了作業(yè)、維護的安全性和便利性。
與進口設(shè)備相比，本機主操作臺設(shè)置為遠程操作臺，各種操作/顯示設(shè)施安裝空間更大、擺放更合理，司鉆的人身安全也更有保證；同時騰出了大塊頂層平臺工作空間，讓井口操作工的工作更便利安全。這樣的設(shè)置也為以后升級帶壓作業(yè)自動作業(yè)系統(tǒng)留下了空間，增設(shè)自動作業(yè)系統(tǒng)后，取消井口工及拉管工，由機械手系統(tǒng)操作上/卸扣系統(tǒng)及管柱，全部人員遠離作業(yè)井口，更進一步的提高作業(yè)安全性。
與進口設(shè)備相比，本機提供了遠程安全操作臺，在遠程操作臺可操作帶壓作業(yè)井口裝置的全部閘板、環(huán)形防噴器和卡瓦，且遠程操作與主操作臺操作互不干涉，提升了作業(yè)安全性。為保證司鉆操作的靈活性和速度，通過設(shè)置隔離閥使增設(shè)的遠程操作臺控制閥組完全不影響主操作臺的動作響應(yīng)速度。
與進口設(shè)備相比，本機液壓管線全部安裝于兩組管線槽內(nèi)，易于擺放，連接便利，不用人工搬運液壓管線，大幅提高安裝效率，降低作業(yè)者勞動強度。
本機提供三通道防爆視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以幫助司鉆看清遠處及被遮斷位置的工作狀態(tài)，三只防爆攝像頭安裝位置可按用戶要求設(shè)置，三只防爆監(jiān)視器位于主操作臺正面；三個通道互不干擾，可獨立定位；并且每只攝像頭均可遠程調(diào)節(jié)焦距。
本機提供防爆氣體安全報警系統(tǒng)，設(shè)置兩組雙通道氣體監(jiān)測點，可在固定卡瓦部位及井場預(yù)設(shè)位置檢測井內(nèi)氣體泄漏情況；每一組探測器包括硫化氫及可燃氣體探頭，探測結(jié)果匯入主機，主機根據(jù)探測結(jié)果分兩級發(fā)出聲光信號報警。系統(tǒng)還具有遠程報警點，通過接受主機的無線發(fā)射信號，可在值班房或其它遠程位置報警。系統(tǒng)具有220V供電系統(tǒng)，可在不作業(yè)時保持報警功能。
本機配備主油缸手動差動/雙向液壓鎖閥組，由手動球閥選擇主油缸差動與正常工作方式，具備雙向平衡閥功能，無任何電器元件，可靠性好、流量大、阻力小，可提高作業(yè)效率20%以上。主油缸較大上升速度0.88m/s，下降速度0.51m/s。
本機配備手動卡瓦互鎖控制系統(tǒng)，由手動球閥選擇互鎖-解鎖工作狀態(tài)，無任何電器元件，可靠性好；在選擇互鎖工作狀態(tài)時能夠避免其控制的兩組卡瓦同時打開，可徹底避免竄管或管柱掉井事故。
我單位氣井帶壓作業(yè)裝置目前提供兩種型號：DYJ/Q18-21/35-38X、DYJ/Q18-35/70-38X2，其中DYJ/Q18-21/35-38X型井控閘板防噴器壓力等級35MPa，整機作業(yè)能力相當于S-9（170K）；DYJ/Q18-35/70-38X2井控閘板防噴器壓力等級70MPa，整機作業(yè)能力大致相當于S-9（225K）。
以下是兩種型號氣井帶壓作業(yè)裝置的性能參數(shù)和配置清單。
兩型號氣井帶壓作業(yè)裝置主要性能參數(shù)
序號 | 項目內(nèi)容 | DYJ/Q18-21/35-38X | DYJ/Q18-35/70-38X2 | |
1 | 井控安全閘板 | 通徑 | 71/16″（180mm） | 71/16″（180mm） |
2 | 工作壓力 | 35MPa（5000psi） | 70MPa（10000psi） | |
3 | 功能 | 剪切、全封、半封、安全卡瓦 | 剪切、全封、半封、安全卡瓦 | |
4 | 工作閘板 | 通徑 | 71/16″（180mm） | 71/16″（180mm） |
5 | 工作壓力 | 35MPa（5000psi） | 35MPa（5000psi） | |
6 | 功能 | 全封、半封 | 全封、半封 | |
7 | 密閉 | 通徑 | 71/16″（180mm） | 71/16″（180mm） |
8 | 工作壓力 | 35MPa（5000psi） | 35MPa（5000psi） | |
9 | 工作扭力 | 8kN·m | 8kN·m | |
10 | 管柱尺寸 | 23/8～41/2″ | 23/8～41/2″ | |
11 | 2個環(huán)形 | 通徑 | 71/16″（180mm） | 71/16″（180mm） |
12 | 工作壓力 | 35MPa（5000psi） | 35MPa（5000psi） | |
13 | 雙主油缸 | 舉升力 | 646kN | 827kN |
14 | 下壓力 | 427kN | 620kN | |
15 | 行程 | 3800mm | 3800mm | |
16 | 4組 | 通徑 | 71/16″（180mm） | 71/16″（180mm） |
17 | 較大載荷 | 750 kN | 900 kN | |
18 | 功能 | 帶壓倒扣 | 帶壓倒扣、帶壓強行鉆進、 | |
19 | 工作平臺 | 頂層平臺 | 2.4m×2.8m | 2.4m×2.8m |
20 | 內(nèi)部平臺 | 2.4m×2.4m（2層） | 2.4m×2.4m（2層） | |
21 | 下層平臺 | 2.4m×5.2m | 2.4m×5.2m | |
22 | 外形尺寸 | 上段機架 | 7.2m×2.4m×2.8m | 7.2m×2.4m×2.8m |
23 | 下段機架 | 5.2m×2.4m×2.9m | 5.2m×2.4m×2.9m | |
24 | 動力站房 | 8m×2.4m×2.9m | 8m×2.4m×2.9m | |
25 | 動力裝置 | 柴油機 | 康明斯220kw | 康明斯300kw |
兩型號氣井帶壓作業(yè)裝置配置清單
序號 | 項目 | DYJ/Q18-21/35-38X | DYJ/Q18-35/70-38X2 |
1 | 提升系統(tǒng) | 液壓伸縮桅桿（選配） | 液壓伸縮桅桿（選配） |
2 | 桅桿操作臺（選配） | 桅桿操作臺（選配） | |
3 | 井控密封系統(tǒng) | 帶剪切閘板的四閘板防噴器 | 帶剪切閘板的四閘板防噴器 |
4 | 密閉式液壓鉗SXQ-18-35/8-114 | 密閉式液壓鉗SXQ-18-35/8-114 | |
5 | 雙閘板防噴器2FZ18-35 | 雙閘板防噴器2FZ18-35 | |
6 | 平衡卸壓短接18-35 | 平衡卸壓短接18-35 | |
7 | 噴淋短接18-35/17 | 噴淋短接18-35/24 | |
8 | 環(huán)形防噴器FH18-35×2臺 | 環(huán)形防噴器FH18-35×2臺 | |
9 | 液封氣系統(tǒng)18-35 | 液封氣系統(tǒng)18-35 | |
序號 | 項目 | DYJ/Q18-21/35-38X | DYJ/Q18-35/70-38X2 |
10 | 升降控制系統(tǒng) | 主油缸×2 | 主油缸×2 |
11 | 下橫梁XL100/18-1000D | 下橫梁XL100/18-1500D | |
12 | 中橫梁ZL100-17/18BH | 中橫梁ZL100-17/18BH | |
13 | 游動橫梁DYL100/18-800D1 | 游動橫梁DYL100/18-1200D | |
14 | 游動舉升卡瓦DJQ18-500B | 游動舉升卡瓦DJQX18-600B | |
15 | 游動防頂旋轉(zhuǎn)卡瓦DYQX18-500 | 游動防頂旋轉(zhuǎn)卡瓦DYQX18-600 | |
16 | 固定防頂卡瓦DGQ18-500B | 固定防頂卡瓦DGQ18-600B | |
17 | 固定承重卡瓦DGQ18-500B | 固定承重卡瓦DGQ18-600B | |
18 | 機架系統(tǒng) | 上段機架（含三層平臺及護欄） | 上段機架（含三層平臺及護欄） |
19 | 下段機架（帶工作平臺及護欄） | 下段機架（帶工作平臺及護欄） | |
20 | 液壓支撐調(diào)平系統(tǒng)（含8只液壓支腿） | 液壓支撐調(diào)平系統(tǒng)（含8只液壓支腿） | |
21 | 動力系統(tǒng) | 220KW柴油機 | 300KW柴油機 |
22 | 分動箱F2-500 | 分動箱F3-750 | |
23 | 液壓泵組2臺 | 液壓泵組3臺 | |
24 | 蓄能器組80L×4 | 蓄能器組80L×5 | |
25 | 風冷器2AH25120 | 風冷器2AH25100×2 | |
26 | 多機能控制閥組 | 多機能控制閥組 | |
27 | 控制系統(tǒng) | 主控制臺（自由擺放） | 主控制臺（自由擺放） |
28 | 遠程控制臺（位于動力站內(nèi)） | 遠程控制臺（位于動力站內(nèi)） | |
29 | 附屬配套裝置 | 控制管線整裝槽2套 | 控制管線整裝槽2套 |
30 | 運輸托盤1套 | 運輸托盤1套 | |
31 | 專用吊具3套 | 專用吊具3套 | |
32 | 高/低支座、防陷板各8套 | 高/低支座、防陷板各8套 | |
33 | 斜梯2套 | 斜梯2套 | |
34 | 三通道防爆監(jiān)控裝置 | 三通道防爆監(jiān)控裝置 | |
35 | 雙通道硫化氫、可燃氣體探測系統(tǒng) | 雙通道硫化氫、可燃氣體探測系統(tǒng) | |
36 | 變徑短接2件 | 變徑短接2件 | |
37 | 各種易損件、維修包一套 | 各種易損件、維修包一套 | |
38 | 隨機工具一套 | 隨機工具一套 | |
39 | 安全設(shè)施 | 上工作平臺逃生滑梯 | 上工作平臺逃生滑梯 |
40 | 豎梯防墜器 | 豎梯防墜器 |
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