防噴器快速試壓裝置增壓設計探討

劉亞兵

【摘要】針對現(xiàn)行封井器試壓方法及存在問題，分析了增壓缸的原理并進行結(jié)構(gòu)設計，具有很好的技術(shù)實踐應用效果，并能保證作業(yè)施工安全最大化。

【關(guān)鍵詞】防噴器

增壓設計

問題原理

結(jié)構(gòu)設計

井控工作是作業(yè)施工過程中不可或缺而又很重要的工作，對井控裝置的檢修和試壓是保證作業(yè)施工的安全順利進行的必要條件。針對現(xiàn)在井控裝置檢修的復雜性和多樣性，以及越來越高的標準要求，提高工作效率、節(jié)省勞動力、減低勞動強度，成為適應社會發(fā)展的唯一條件。現(xiàn)有的封井器試壓打壓裝置由于自身打壓慢，設備檢修復雜、實驗結(jié)果影響偏大。利用增壓缸進行增壓，就能很好地解決上述問題。另一方面能減低噪聲污染，提高工作環(huán)境質(zhì)量，創(chuàng)造良好的工作空間，還有在安全方面也有了很大的保障，操作人員可以通過電腦操縱或液壓控制增壓缸增壓，而不用擔心試壓時的高壓介質(zhì)流體因滲漏等原因而傷到人，因此，將封井器打壓方式改為增壓缸增壓具有很好的技術(shù)實踐應用效果，并能保證最大的作業(yè)施工安全。

一、現(xiàn)行封井器試壓方法及存在問題

現(xiàn)用封井器打壓方法主要還是采用電動柱塞泵和氣動試壓泵為多。

（1）電動試壓泵。用電動泵打壓是通過電能驅(qū)動柱塞泵往復運動、吸水然后向封井器內(nèi)增壓。此方法優(yōu)點是泵排量大，壓力上升快;缺點是噪聲污染嚴重，所占用的空間較大，而且必須有專門的防護設施保證壓力泄露時不會傷到人。設備的維護、保養(yǎng)等工作比較復雜，必須有專門的維修人員才能進行修理。如果因為泵自身原因而工作不正常，維修時間長，工作容易造成積壓。對生產(chǎn)影響較大。

（2）氣動試壓泵。氣動試壓泵是通過氣源壓力驅(qū)動柱塞泵往復運動、吸水、打壓。此方法升壓較平穩(wěn)，但由于泵排量低，上壓較慢。并且由于本身是氣驅(qū)動，噪聲大。一般的氣動試壓泵均是由兩個低壓泵和兩個高壓泵組成。之間用耐高壓管線連接。所以結(jié)構(gòu)復雜，不易維修;管線多，容易發(fā)生微小的滲漏，影響試壓結(jié)果。氣動泵本身需要有一定的氣源，氣源潔凈程度也很大程度影響到氣動泵的工作，容易損壞。另外，氣動試壓泵作為一個高壓制備設備，結(jié)構(gòu)復雜，不宜維修，存在一定的危險性，加上自身占有的空間、防護等設施，空間占有就更大。

以上兩種試壓裝置各有各自的優(yōu)點，但各自的缺點在長期的使用和工作中也顯現(xiàn)出來。我廠的防噴器產(chǎn)品覆蓋勝利油田作業(yè)施工一、二公司，淺海平臺，大明，井下等單位，現(xiàn)有雙閘板防噴器75臺，單閘板防噴器26臺，環(huán)形防噴器44臺。其中35Mpa防噴器53臺，70Mpa防噴器22臺，53 21防噴器2臺。年維修防噴器在700臺左右，維修量都在逐年增加。在工作量越來越多、工作環(huán)境要求越來越好、生產(chǎn)設施越來越完善、工作效率越來越高的今天，在試壓環(huán)節(jié)上，提高設備工作穩(wěn)定性，縮減勞動強度，提高效率是非常有必要的，而利用增壓缸進行增壓實驗，完全能滿足要求。

二、增壓缸的原理及結(jié)構(gòu)設計

（1）原理。將試壓泵改為增壓缸，利用原有控制臺制備的高壓液壓油壓做為原始驅(qū)動壓力，推動增壓缸內(nèi)活塞往復運動，吸人流體試壓介質(zhì)（清水），向封井器內(nèi)推人而增壓。確定增壓缸內(nèi)橫截面比：根據(jù)增壓缸內(nèi)的壓力平衡，輸入油壓與傳遞壓力平衡，即P1S1=P2S2?？刂婆_額定工作壓力為21MPa，35MPa封井器試驗壓力為35 MPa，最大打壓40 MPa則橫截面比例為：（21：40=1：1.929），考慮到壓力損耗和最大工作壓力余量，將橫截面比例定為1：1.9時，就完全滿足對35MPa封井器進行試壓。

（2）結(jié)構(gòu)設計。增壓缸的材料。該增壓缸為高壓液缸，為保證缸的整體強度和機械性能我們選用與底法蘭、套管頭、四通同樣材質(zhì)，選用35CrMo，它具有很好的抗剪切和抗拉強度。

增壓缸的結(jié)構(gòu)、組成。該缸主要由缸體、53 2l法蘭盲板，螺栓、活塞、活塞桿、觀察孔等。

（3）安裝。由于增壓缸本身結(jié)構(gòu)小，安裝靈活、簡便。在吸水口和泵人口連接處分別裝上高壓單流閥控制壓力流向。泵人口與封井器通過高壓管線連接，吸水口與穩(wěn)定供水水源連接。通過操作控制臺換向手柄即可操作增壓缸的吸水和泵入。由前面計算得知一次吸入泵人操作基本上就能將封井器壓力增至35MPa左右。如果將控制臺的控制操作改為計算機自動操控，同時壓力時時監(jiān)控也由計算機來完成，那么增壓和穩(wěn)壓過程將只用一個人操作就能完成全部試壓過程，節(jié)省勞動力，降低勞動強度，節(jié)約勞動時間。

三、評價

將氣動試壓泵或電動試壓泵改為增壓缸，首先在成本購置上節(jié)約。增壓缸是利用了控制臺本身自制備的高壓液壓源作為原始驅(qū)動壓力源。不用再另外購置泵站。安裝使用方便，易于維護保養(yǎng)。由于本身原理簡單，部件少，很容易就掌握。節(jié)省勞動力，提高工作效率，縮短增壓時間。普通用電動泵或氣動泵打壓時間都要4到5分鐘時間，現(xiàn)在只需要10秒左右。并且減輕噪聲污染，提高了工作環(huán)境質(zhì)量。

四、結(jié)論

利用增壓缸進行封井器的試壓，與電動泵和氣動泵比較有很大的優(yōu)點和長處，將它和控制臺合理利用，將大大減輕勞動強度。同時它使用方便，便于安裝和維護，出現(xiàn)故障易于排除，不會因為故障而耽誤生產(chǎn)。所以說增壓缸在封井器試壓工作中，發(fā)揮著非常重要的作用，且能保證安全最大化。