钻井气控制系统66页PPT
钻井井下控制系统
钻井井下控制系统是一种控制井口压力、钻头进出等操作的装置。
它是井下作业的核心机器，在采油、开采矿物、地质勘探等领域都有广泛的应用。
本文将从的工作原理、构造和应用等方面进行探讨。
一、工作原理分为控制部分和执行部分，控制部分由中央处理器、液晶显示器、控制板、控制按钮等电器元件组成；执行部分由控制阀、安全阀、防喷器等机械部件组成。
在工作时，首先将控制阀和安全阀安装在钻井管的下端，接通井口高压油气管路后，通过控制板上的按钮进行控制。
当需要将钻头下放或收起时，控制板上的“下钻”和“收钻”按钮被触发，调节控制阀和安全阀的流量，同时控制阀的气压也会相应改变，使得油气输出的方向改变，从而控制钻头的升降。
在钻井过程中，井口的压力是需要被精确控制的。
当井口压力过大时，需要通过安全阀减压，避免钻孔壁被破坏，或者油气泄露造成危险。
如果井口压力不足的话，则可以通过调整控制阀的流量增加进钻头的油气量，提高井口压力。
二、构造的构造相对来说比较复杂，但也比较规整。
整个控制系统分为核心、液晶显示器、键盘，控制板和执行部分等几个部分。
首先是核心部分，也叫做主机，主机需要完成系统的显示、控制和数据采集等任务。
主机一般由高速处理器、闪存以及各种电磁阀和传感器组成，可以同时完成多种功能操作。
同时，主机下面镶嵌的液晶显示器可以实时监控井口的操作情况，方便操作人员掌握操作的实时状态。
除了核心部分之外，控制板也是的必要构件。
控制板上包含了各种控制按钮、指示灯和拨动开关等元件，能够实现各种操作指令的发送和函数切换等功能，同时也可以将数据实时上传到主机上，方便数据分析和操作人员对系统的维护。
最后，执行部分则由各种控制阀以及机械部件等组成，主要用于控制井口的压力以及钻头的升降等操作。
因为井下环境的复杂性，所以执行部分的构造相对来说比较精密，同时也需要钢化材料和防爆材料等。
三、应用的应用十分广泛，可以应用在各种地质勘探、采油以及开采金属矿物等领域。
在海域开发方面，的应用非常重要。
钻井气控制系统.ppt
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 供气设备：供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量 的压缩空气，以满足不同条件的使用场合 对压缩空气质量的要求。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，制造容易。
• （6）对工作环境适应性好，在寒冷的条件 下，仍能保证正常工作，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机
以及钻井液搅拌器的控制。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
石油钻井设备电气控制系统
石油钻井设备电气控制系统简介石油钻井是开采石油的关键过程之一。
为了确保钻井操作的安全和效率，石油钻井设备配备了电气控制系统。
该系统用于监控和控制钻井设备的各个电气部件和工作状态。
功能石油钻井设备电气控制系统的功能如下：1. 监控传感器和仪表：该系统监测钻井设备的各种传感器和仪表的输出，例如压力、温度和流量等，并提供实时数据反馈。
2. 控制电机和阀门：通过电气控制系统，可以远程控制钻井设备上的电机和阀门。
操作人员可以调整电机的转速和启停，以及控制阀门的开关和调节。
3. 故障诊断和报警：电气控制系统能够识别设备故障和异常情况，并立即发出警报。
这样，操作人员就能及时采取行动，防止事故和设备损坏。
4. 数据记录和报告：该系统能够记录并存储钻井设备的运行数据，为后续的分析和评估提供支持。
操作人员可以生成报表和图表，以便更好地了解钻井过程和设备性能。
设计要求石油钻井设备电气控制系统的设计要求如下：1. 可靠性：由于钻井设备操作的复杂性和危险性，电气控制系统必须具备高度可靠性，以保证工作的顺利进行。
2. 多层次控制：电气控制系统应具备多层次的控制结构，能够适应不同级别的操作和监控需求。
3. 远程操作：为了提高操作效率和减少人员风险，电气控制系统应支持远程操作功能，使操作人员可以远程控制和监视钻井设备。
4. 实时监测：电气控制系统应提供实时监测功能，及时反馈钻井设备各个部件的状态和参数。
总结石油钻井设备电气控制系统在石油钻井过程中发挥着重要的作用。
通过监控和控制钻井设备的各个电气部件和工作状态，该系统能够确保钻井操作的安全和高效性。
在设计时，需要考虑到可靠性、多层次控制、远程操作和实时监测等要求，以满足钻井作业的需求。
钻井气控制系统
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
a
16
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
a
17
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
和排污阀等附件。此外，储气罐还必须符合锅炉 及压力容器安全规则的要求，如使用前应按标准 进行水压试验等。
a
21
第三节 执行元件
• 执行元件的作用是将压缩空气和压力能转 换为机械能，驱动工作部件工作。
• 常用组件：气缸、气动马达和气动摩擦离 合器。
a
22
一 气缸
• 定义：气缸是输出往复直线运动或摆动运 动的执行元件。
• 混合气体中的杂质会对整个系统带来不良 影响，因此，在气动传动系统中，设置除 气、除油、除尘和干燥等气源净化装置。
• 常用净化装置有冷却器、空气过滤器、空 气干燥器、除油器、a分水排水器和油雾器。15
1 冷却器
• 冷却器的作用是将空
气压缩机排除的气体 由140~170℃降至 40~50℃，使压缩空气 中的油雾和水汽迅速 达到饱和，大部分析 出并凝结成水滴和油 滴，以便经油水分离 器排出。
a
4
二、钻井控制系统的作用
• （1）对于整体起升的井架，在起升时缓冲 的控制，放落时推开井架的控制。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车 的控制。
• （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与 停车的控制。
钻 井 井 控 装 置(课件)
精选ppt
33
拆换闸板的操作顺 序
32
闸板防喷器闸板的特 点
闸板的浮动和自进式密封： 闸板总成与壳体放置闸板的体腔有一定的间隙，允许
闸板在壳体腔内有上下浮动。平时闸板上部胶芯不接触 顶部密封面。而在闸板关井时，闸板室底部高的支承筋 和顶部密封面均一渐缓的斜坡，能保证在闸板到达密封 部位之前，闸板与壳体之间有充分间隙。实现密封时闸 板前端橡胶首先接触钻具，在活塞推力下，封紧钻具。
精选ppt
15
闸板防喷器的功用
4、有些闸板防喷器的闸板允许承重，可用 于悬挂钻具。
5、闸板防喷器的壳体上有侧孔，在侧孔上 连接管线，可用以代替节流管汇，循环钻 井液或放喷。
精选ppt
16
闸板防喷器的类型
▪ 根据所配置的闸板数量 分为：
1、单闸板防喷器 2、双闸板防喷器 3、三闸板防喷器
精选ppt
当p井为14MPa时， p油为2.8MPa； 当p井为21MPa时， p油为4.2MPa； 当p井为35MPa时， p油为7.0MPa。 由此看来，闸板防喷器关井所需要的液
控压力油与所对抗的井压并不相等而是 成正比，关井所需要的液控压力油一般 情况下都不超过10.5MPa。
精选ppt
30
闸板防喷器闸板的特点
精选ppt
28
闸板防喷器闸板的特点
井压助封:
在关井动作过程中，闸 板前部有井压所形成的阻力 ，与此同时其后部也有井压 所形成的。推力与阻力并不 相等，如果不考虑关井过程 中的各种摩擦素损耗，只要 油缸活塞上受液压油的作用 力超过等量井压，活塞就可 以将闸板推向井眼中心。
精选ppt
29
闸板受油压推力与前进阻力的关系
自动清沙
钻井现场井控管理PPT课件
一、关于对井控工作的认识
井 ♦先注后采，注水压力高，原始地层压力破坏，地层压 控 力不定。
形 ♦井身结构限制，处理受限
势 ♦伴生气含量高，有闪爆风险
面 ♦现场井控问题依然大量存在；溢流险情频发，川庆长
临 庆区域70起。
挑 战
♦井喷事故每年发生
♦思想上不够重视
4
一、关于对井控工作的认识
如何管控？ 明确职责 相关制度必须明确井控管理职责
28
四、井控设备的试压、安装、维护
井控装置试压要求及内容
1.对所有的防喷器，节流、压井管汇及 阀件均要逐一试压，节流阀不作密封 试验。 2.防喷器组在井控车间用清水试压。 环形防喷器（封钻杆试压，不试空井 ）、闸板防喷器和节流压井管汇、防 喷管线试压到额定工作压力，并做 1.4-2.1 MPa的低压试验。防喷器组 发给钻井队时，要有井控车间检测报 告，钻井队和井控车间各持一份，超 过检修周期或预计不能在检修周期内 打完一口井的不能发给钻井队使用。
7
一、关于对井控工作的认识
落实要求 某一特定背景下的下发的制度、文件、要求，如：
《中国石油天然气集团公司关于 进一步加强井控工作的实施意见 》（中油字（2006）274号
对集团公司井控管理规定的 补充文件，特别强调高压、高含 硫、高危地区油气井的井控工作
《关于转发集团公司《关于汲取 英国石油公司井喷事故教训 进 一步加强井控管理工作的通知》 的通知（工技处发（2010）6号
《钻井井控装置组合配套安装调试 与维护》（SY/T5964-2006）
29
四、井控设备的试压、安装、维护
3.全套井口装置在现场安装好后，在不超过套管抗内压强度80%前 提下，环形防喷器封闭钻杆试压到额定工作压力的70%；闸板防喷 器、方钻杆旋塞阀、四通、压井管汇、防喷管线和节流管汇(节流 阀前)试压到额定工作压力；………以上各项试压，稳压时间均 ≥10分钟，密封部位无渗漏为合格(允许压降参考值≤0.7MPa)。同 时防喷器应做1.4-2.1MPa的低压试验。 4.防喷器控制系统用液压油按规定压力试压，其余井控装置试压介 质均为清水(冬季加防冻剂，同时试完压后应该清空)。
钻机的气控制系统
油分离器。
2018/5/19
石油钻采机械——任连城
13
钻机的控制系统
2)螺杆式压缩机的组成 :
主要零部件有：
阴螺杆、阳螺杆、 机体、轴承、同步齿轮 以及密封组件等。
2018/5/19
石油钻采机械——任连城
14
钻机的控制系统
3、 活塞式压缩机与螺杆式压缩机的特性比较
螺杆压缩机性能优良，具有长时间连续工作能力。它与活塞式压缩机 相比，具有易损件少,大修周期长,耗能少，气量无级调节等优点，可实现自 动控制,无人值守，适应钻机配套要求。
钻井机械
第六章
钻机的控制系统
本章主要内容： 1、 钻井（气）控制系统的特点与组成； 2、气源装置、执行元件、控制元件； 3、气动控制基本回路 4、钻机液压控制系统简介
2018/5/19 石油钻采机械——任连城 1
钻机的控制系统
第一节 概 述
一、控制系统的作用
1、动力机的启动、调速、并车、停车；
2、绞车的启动、停车、换档、刹车及紧急停车； 3、转盘的启动、停车、换档、倒车； 4、钻井泵的启动、停车； 5、传动系统的挂合及摘离； 6、气动卡瓦、气液大钳、液压猫头、其他辅助设备的操作控制；
2018/5/19
石油钻采机械——任连城
15
钻机的控制系统
二、气源处理装置
1、冷却器
压缩机排出的压缩空气有很 高的温度，可达150多度，其中也 含有许多水、油蒸汽，必须加以 冷却。 冷却的目的：一是降温，二是 让水、油蒸汽冷凝后除去。 冷却方式：风冷却；水冷却。
2018/5/19
石油钻采机械——任连城
2018/5/19
石油钻采机械——任连城
19
钻机的控制系统
钻井气控制系统.pptx
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 • （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 • （4）对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。
的控制，放
第4页/共64页
二、钻井控制系统的作用
• （5）对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 • （6）对绞车猫头摘挂的控制。对动力大 钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
第23页/共64页
二 气动马达
• 定义：气动马达是输出旋转运动机械能的执行元件。
第24页/共64页
三 气动摩擦离合器
定义：气动摩擦离合器在挂合时用于传递转矩， 摘开时刻是主动件与被动件分离，动力被切断。 它可使工作机起动平稳，换挡方便，并有过载 保护作用。
特点： （1）传动柔和，具有弹性、抗冲击、吸收振 动； （2）操作省力、方便、迅速、易于实现远距离 集 中控制； （3）结构简单、寿命长； （4）反应快； （5）能准确地控制所传递的扭矩； （6）能补偿安装误差。 第25页/共64页
第28页/共64页
接合时，压缩空气进入气胎，气胎沿径向向内膨胀，推动扇形体沿着导向槽相对于固定 在挡板上的承扭杆向轴心移动，使摩擦片逐渐抱紧摩擦轮，实现挂合。同时板簧也受到 压缩。 由于扇形体和气胎之间无连接，故摩擦轮与摩擦片工作表面产生的转矩，不经过气胎， 而是经过扇形体、承扭杆、挡板、钢圈等零件来传递的。 此外，扇形体将发热的摩擦片与气胎隔开，且扇形体内部做成了蜂窝状结构，即在通风 孔中铸有许多小散热片。在挡板上内圈相应位置上亦开有通风孔槽，使工作过程中产生 的热量能尽快散发到周围的空气中而不影响气胎。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
55、 为 中 华 之 崛起Biblioteka 读书。 ——周 恩来谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特