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4.6氮气备用系统 

    氮气备用系统由若干与控制管汇连接的高压氮气瓶组成，可为控制管汇提供应急辅助能量。氮气备用系统通过隔离阀、单向阀及高压球阀与控制管汇连接。如果蓄能器和（或）泵装置不能为控制管汇提供足够的动力液，可以使用氮气备用系统为管汇提供高压气体，以便关闭防喷器。 

    氮气备用系统与控制管汇的连接方式能防止防止压力液进入氮气备用系统，操作时应当避免氮气进入蓄能器回路。氮气备用回路设计有排放控制阀，用以控制高压氮气的排出，以防止高压氮气排入液箱。 

    备用氮气系统还可以为蓄能器充气。 

4.7压力补偿装置 

压力补偿装置是地面防喷器控制装置的配套设备。 

在钻井过程中，当钻杆接头通过环形防喷器时，会在液压系统中产生压力波动。将本装置安装在控制环形防喷器的管路上，管路压力的波动会立即被吸收，从而可以减少环形防喷器胶心的磨损，同时也会在过接头后使胶心迅速复位，确保钻井安全。 

压力补偿装置安装在地面防喷器控制装置环形防喷器控制管线中，为保证使用效果，应将该装置安装在距环形防喷器较近的关闭油路管线上。 

5. 工作原理及使用说明 

5.1电动油泵的启、停控制 

将远程控制台上电控箱（图五）的主令开关旋到“自动”位置，整个装置便处于自动控制状态。此时，如果系统压力低于19MPa（2700 psi），压力控制器将自动启动电动油泵。压力油经单向阀向蓄能器组供油（在此之前必须打开蓄能器组的隔离阀）。当系统压力达到21MPa（3000 psi）时，压力控制器自动切断电源，使电动油泵停止供油。当系统压力降至19MPa（2700 psi）时，电动油泵会自动重新启动工作。 

系统处于“自动”状态时，压力控制器使蓄能器组的压力始终保持在19～21MPa，（2700～3000psi），随时可供操作防喷器开启或关闭。 

将主令开关旋至“手动”位置时, 按下启动按钮，电动油泵将会启动工作。系统压力升到21MPa（3000 psi）时，应当按下“停止”按扭。 

注意：主令开关在“手动”位置时，电动油泵不会自动停止，操作者应注意观察系统压力，在需要时手动停止电动油泵。 

5.2 液压系统控制原理  

储存在蓄能器组中的压力油通过蓄能器隔离阀（高压球阀）、滤油器，再经减压溢流阀减压后，进入控制管汇，到各三位四通转阀进油口。同时来自蓄能器组的压力油经滤油器进入控制环形防喷器的减压溢流阀，减压后环形防喷器使用。只需扳动相应的三位四通转阀手柄，便可实现“开”、“关”防喷器的操作。 

三位四通转阀的换向也可通过司钻控制台遥控完成。首先扳动司钻控制台上控制气源开关的气转阀至开位，同时操作其它三位四通气转阀进行换向，压缩空气经空气管缆而进入远程控制台，控制相应的气缸，带动换向手柄，使远程控制台上相应的三位四通转阀换向。在司钻控制台上气转阀换向的同时，压缩空气使显示气缸的活塞移动，司钻控制台上各气转阀上的圆孔内显示出“开”或“关”的字样，表示各防喷器处于 “开”或“关”的状态。 

注意：司钻控制台上的转阀为二级操作方式，即扳动各控制对象的转阀时，必须同时扳动气源开关转阀。因为控制系统管线较长，扳动转阀必须保持3秒以上，以保证远程控制台上的转阀换向到位。 

    控制管汇上的减压溢流阀的出口压力的调整范围为0～14 MPa (2000 psi)，一般情况下调整为10.5MPa (1500 psi)。旁通阀的手柄在“开”位时，减压溢流阀将不起作用，控制管汇的压力与系统压力相同。 

控制环形防喷器的减压溢流阀可以是手动或气/手动减压溢流阀。系统装有气/手动减压溢流阀时，可以分别在远程控制台或司钻控制台对该阀的输出压力进行气动调节。可以通过远程控制台上的分配阀，选择气动调压的位置。分配阀有两个位置：远程控制台控制、司钻控制台控制。 

手动调节时，旋转减压溢流阀上端的手轮，可以将输出压力调节为设定压力。向下旋入为提高输出压力，向上旋出为降低输出压力。 

气动调压的使用方法如下： 

在气压为零的情况下，先手动调压至输出压力为10.5MPa(1500 psi)或所需的设定压力，锁定调节杆； 

将分配阀手柄旋至“司钻控制台”位置，在司钻控制台上旋转调节旋扭，可以调整环形防喷器的控制压力，顺时针旋转为降低控制压力。 

将分配阀手柄旋至“远程控制台”位置，在远程控制台上旋转调节旋扭，可以调整环形防喷器的控制压力，顺时针旋转为降低控制压力。 

注意：气动调压失效时（例如气管爆裂等原因使气压为零），环形防喷器的控制压力将会自动恢复为手动设定的初始设定值（例如10.5MPa/1500psi），以保证安全。 

注意：在司钻控制台进行气动调压时，由于气控管路较长，使减压溢流阀出口压力的变化稍有滞后，操作时应注意观察，缓慢操作。 

远程控制台上所用的三位四通转阀（液转阀）均为“0”型机能，转阀手柄在“中”位时，各腔互不相通，而当手柄处于“开”位或“关”位时，随着压力油进入防喷器中油缸的一端，另一端的油液便经三位四通转阀回油箱。使用时，转阀的手柄应保持在“开”位或者“关”位。 

司钻控制台上各三位四通转阀（气转阀）可以自动复位（“中”位）。 

5.3 辅助泵的控制 

控制装置另外配有一组辅助泵源，FKQ系列为气动油泵，FK系列为手动油泵。在没有电或不许用电时，系统的压力可由气动油泵或手动油泵提供。 

5.3.1气动油泵的控制 

对于配有气动油泵的控制系统，打开气源开关阀，关闭液气开关的旁通阀，压缩空气经气源处理元件进入液气开关，如果此时管汇压力低于17.5MPa（2500psi），液气开关将自动开启，压缩空气通过液气开关进入气动油泵，驱动其运转，排出的压力油经单向阀进入管汇。当系统压力升至21MPa(3000psi)左右时，在压力油的作用下，液气开关自动关闭，切断气源，气动油泵停止工作。 

在个别情况下，需要使用高于21MPa(3000psi)的压力油进行超压工作，只能由气动油泵供油。此时应首先关闭管路上的蓄能器组隔离阀，使压力油不能进入蓄能器组，同时将控制管汇上的减压溢流阀的旁通阀从“关”位扳至“开”位。打开液气开关的旁通阀使液气开关不起作用，压缩空气直接进入气动油泵使其运转。 

注意：使用气动油泵时，应确认管汇溢流阀工作正常。必要时应*行试验，确保其在34.5MPa(5000psi)时能全开溢流。 

注意：管汇压力高于21MPa(3000psi)时，必须关闭管路上的蓄能器组隔离阀（球阀），否则会影响设备及人身安全。 

5.3.2手动油泵的使用 

    对于配有手动油泵的控制系统，只要摇动手动油泵的手柄，即可对系统提供压力油。需要注意的是，系统压力较低时，可以将手动油泵上的截止阀打开，使其双缸工作，以加大排出液量；系统压力较高时，摇动手柄会很困难，此时应当关闭手动泵上的截止阀，使手动泵单缸工作，降低推动手柄的负荷。 

6．安装与调试 

6．1安装 

带保护房吊装远程控制台时，须用四根钢丝绳套于底座的四脚起吊，起吊时请注意吊装平稳。吊装司钻控制台或管排架时均应将钢丝绳穿过或钩住吊环起吊。 

远程控制台应安装于离井口30米以外的适当位置（参见有关标准、规范），司钻控制台则安放在钻台上便于司钻操作的地方。 

油管的连接 

    建议由防喷器本体开始，依次连接管路，这样做既可以使管线摆放整齐，也易于调整走向，不致返工。此外，所有油、气管线在安装前都应当用压缩空气吹扫干净，这一点务请引起充分重视。 

    远程控制台底座后槽钢的上方，对应于每根油管均焊有“O”或“C”的字符。“O”意为“开”（OPEN）、“C”意为“关”（CLOSE）。因此，连接管路时既要按远程控制台上转阀标牌所示全封、半封、环形、放喷等对应连接，又要注意标有“O”或“C”的管路须与防喷器本体的“开”或“关”油口*。 

注意：接错控制对象，或者接错开关方向，将导致错误的动作。管路连接前必须仔细加以辩认。 

注意：连接时，注意管路接头不得有任何堵塞或泄漏，管线内不得有污物，否则将影响系统可靠工作。 

气管路的连接 

FKQ系列控制装置，需要连接气源管线和空气管缆。连接空气管缆时，应注意连接法兰的方向，在法兰面间垫好密封垫，均匀地拧紧螺栓。 

远程控制台气源使用内径为32mm的软管连接，司钻控制台气源使用内径为16mm的软管连接。软管与接头连接处，必须用喉箍卡紧，防止松脱。软管应无老化、龟裂等缺陷，以免使用中爆裂。 

注意：连接气管线时，应保证管线没有死弯，管线接头连接可靠，避免出现管线爆裂，连接处滑脱等故障。 

注意：连接空气管缆两端法兰时，如果密封垫未垫好，或者联结螺栓没有均匀的上紧，将会导致管路之间串气，从而引起误动作。 

电源连接 

电源应为380V、50HZ的交流电。应当按照有关电气规程，将电控箱的地线端子可靠接地，避免发生人身事故。 

接线前，将远程控制台上电控箱的电源开关断开，以防通电后电机立刻启动而发生事故。 

注意：系统连接电源前，应确认电控箱上的电源开关已经断开，以免发生意外事故。通电前，应确认控制装置已经可靠接地。 

设备安装完毕后，再仔细检查一遍所有的连接管路是否有误，各种活接头、接头等是否均已紧固，然后才能进行试运转。 

6．2 调试 

    试运转前的准备工作按下列程序进行。 

逐个预充或检查蓄能器的氮气压力，压力值应为7±0.7 MPa，（1000±100 psi），不足时应补充氮气。 

油箱加油：既可由油箱顶部的加油口加入，也可由电动油泵吸油口用吸油管开泵加油。加油量应控制在油箱zui上面油标上的中间位置。 

环境温度在0℃以上时，使用YA—N32普通液压油或适宜的代用油。 

环境温度在0℃以下时，使用YC—N32低温液压油或适宜的代用油。 

按本手册润滑要求，对运动部位进行润滑。 

打开蓄能器隔离阀，打开控制管汇上的卸荷阀，各三位四通转阀手柄扳至“中”位，旁通阀在“关”位。 

打开电源开关，手动启动电动机，然后立即停止动转。电机缓慢停止时观察其转向是否与链条护罩上方的箭头所指方向*，不*时要调换电源线相位。 

调试程序： 

电动油泵启停试验 

    主令开关转到“自动”位置，电动油泵空载运转10分钟后，关闭控制管汇上的卸荷阀，使蓄能器压力升到21MPa（3000psi），此时应能自动停泵。（不能自停时可将电控箱的主令开关转到“手动止”位置，使泵停止运转。） 

    逐渐打开卸荷阀，使系统缓慢卸载，油压降至19MPa（2700psi）左右时，电动油泵应能自动启动。 

在上述过程中检查并调整压力控制器，直到电动油泵能正确地自动停止和启动。升压过程中应观察远程控制台上各接头等处是否有渗、漏油现象。 

气动油泵启停试验 

关闭液气开关的旁通阀，打开通往气动油泵的气源开关阀，使气动油泵工作，待蓄能器压力升到21MPa（3000psi）左右时，观察液气开关是否切断气源使气动油泵停止运转。 

逐渐打开控制管汇上的卸荷阀，使系统缓慢卸载，系统压力降至17.5MPa（2500psi）左右时，气动油泵应能自动启动。 

在上述过程中检查并调整液气开关，直到气动油泵能正确地自动停止和启动。升压过程中应观察远程控制台上各接头等处是否有渗、漏油现象，如有渗漏现象应维修。 

手动油泵试验 

 如果系统装有手动油泵，应关闭管路上的蓄能器隔离阀，打开控制管汇的旁通阀，摇动手动油泵手柄，观察管汇压力是否上升。手动油泵手柄摇动较困难时，请将手动油泵上的截止阀关闭，使手动油泵单缸工作，继续升压。 

调整减压溢流阀 

 在上述升压过程中，观察管汇或环形控制回路的减压溢流阀的出口压力值是否为10.5MPa（1500psi），不符合时进行调节。 

换向试验 

 蓄能器压力升至21MPa（3000psi），控制管汇上的旁通阀置“关”位，在远程控制台操作三位四通阀进行换向，观察阀的“开”、“关”动作是否与防喷器或放喷阀的实际动作*。在司钻控制台上操作气转阀换向，观察阀的“开”、“关”动作是否与控制对象的动作*。 

不*时应检查管线连接是否有误。 

溢流阀试验 

低压溢流阀试验：关闭管路上的蓄能器隔离阀，三位四通转阀转到中位，电控箱上的主令开关扳至“手动”位置，启动电动油泵，蓄能器压力升至23MPa（3300 psi）左右，观察电动油泵出口的溢流阀是否能全开溢流。全开溢流后，将主令开关扳至“停止”位置，停止电动油泵，溢流阀应在压力不低于19MPa（2700psi）时*关闭。 

高压溢流阀试验：关闭蓄能器组隔离阀，将控制管汇上的旁通阀扳至“开”位。打开气源开关阀，打开液气开关的旁通阀，启动气动油泵运转，使管汇升压至34.5MPa（5000psi），观察管汇溢流阀是否全开溢流。全开溢流后，关闭气源，停止气动油泵，溢流阀应在压力不低于29MPa（4200psi）时*关闭。 

必要时，应对溢流阀的溢流压力进行调整。 

注意：试验和调整溢流阀时，必须关闭蓄能器组隔离阀，避免因蓄能器压力升高而导致事故。 

环形防喷器气动调压试验 

    将环形防喷器气/手动减压溢流阀的手轮向下旋压，使阀的出口压力设定在10.5MPa(1500psi)。 

    将远程控制台上分配阀的手柄旋至通“司钻控制台”位置，然后在司钻控制台上调节气动调压手轮，观察司钻控制台上环形防喷器压力表的读数是否变化，是否与远程控制台上压力表读数*。 

    将分配阀手柄旋至通“远程控制台”位置，调节远程控制台上的气动调压手轮，观察环形防喷器压力表的读数。 

检查油箱液面高度 

若在上述调整过程中漏油过多造成油箱液面过低时应当补充油液，但不宜补充过多，以防蓄能器组泄压时，全部油液返回油箱时溢出油箱。 

7．使用、维护与润滑 

    地面防喷器控制装置是“养兵千日，用兵一时”的重要设备，因此，为了在紧急情况下确保防喷器控制装置能有效、可靠、迅速地控制井喷，必须对有关人员进行技术培训，使管理与使用人员懂结构、懂原理、会安装、会操作、会维护保养、会排除故障。 

    使用人员应当掌握以下标准（以及其他相关文件）所规定的内容。所有标准都会被修改，使用者应当探讨使用下列标准版本的可能性。 

    SY5225—1994    石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定 

    SY5742—1995    石油天然气钻井井控安全技术考核管理规则 

    SY/T5964—1994  钻井井控装置组合配套规范 

    SY/T5967—1994  钻井井控装置安装调试与维护 

    SY/T6203—1996  油气井井喷着火抢险作法 

    SY/T6283—1997  石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南 

    SY/T6426—1999  钻井井控技术规程 

7．1使用须知 

在正常钻进情况下，远程控制台各转阀的手柄位置是：各防喷器处于“开”位，放喷阀处于“关”位，旁通阀处于“关”位。 

司钻控制台转阀为二级操作，使用时应先扳动气源阀，同时扳动相应的控制转阀。由于空气管缆为细长的管线，需要一段响应时间，扳动转阀手柄后应停顿3秒钟以上，确保远程控制台相应转阀完成动作。 

控制装置与防喷器连接的液压或气管线均不得通过车辆，防止压坏。 

控制装置在正常钻进时应当每班进行一次检查，检查内容包括： 

油箱液面是否正常； 

蓄能器压力是否正常； 

电器元件及线路是否安全可靠； 

油、气管路有无漏失现象； 

压力控制器和液气开关自动启、停是否准确、可靠； 

各压力表显示值是否符合要求； 

根据有关安全规定进行防喷器开、关试验。 

用户应当建立使用与维修记录，随时记录使用情况、故障情况及检修情况。所有文件和记录须随机转运。 

7．2维护保养 

各滤油器及油箱顶部加油口内的滤网，每次上井使用后应当拆检，取出滤网，认真清洗，严防污物堵塞； 

气源处理元件中的分水滤气器：每天打开下端的放水阀一次，将积贮于杯子内的污水放掉。每两周取下过滤杯与存水杯清洗一次，清洗时用汽油等矿物油滤净，压缩空气吹干，勿用丙酮、甲苯等溶液清洗，以免损坏杯子。 

气源处理元件中的油雾器：每天检查其杯中的液面一次，注意及时补充与更换润滑油（N32号机油或其他适宜油品），发现滴油不畅时应拆开清洗。 

定期检查蓄能器预充氮气的压力。zui初使用时每周检查一次氮气压力，以后在正常使用过程中每月检查一次，氮气压力不足6.3MPa(900psi)时应及时补充。检查氮气压力必须在蓄能器瓶*泄压的情况下进行。可利用蓄能器底部带泄荷的球阀卸压。 

控制装置远距离运输时，建议将蓄能器内的氮气放到只剩1MPa(140psi)左右，以免运输中发生意外。 

随时检查油箱液面，定期打开油箱底部的丝堵放水，检查箱底有无泥沙，必要时清洗箱底。 

定期检查电动油泵、气动油泵或手动油泵的密封盘根，盘根不宜过紧，只要不明显漏油即可，遇有盘根损坏时应予更换。 

拆卸管线时，应注意勿将快换活接头的O形密封圈丢失。拆卸后，这些密封圈应分别收集到一起，妥善保管。 

经常擦拭远程控制台、司钻控制台表面，保持清洁，注意勿将各种标牌碰掉。 

 每钻完一口井后，应对压力表进行一次校验。 

7．3润滑须知 

每周一次用油枪向转阀空气缸的二个油嘴加注适量润滑脂。 

每周一次检查油雾器的润滑油，不足时应补充适量N32号机械油或其他适宜油品。 

每月一次检查电动油泵曲轴箱润滑油液位，不足时补充适量N32号机械油或其他适宜油品。  

 每月一次拆下链条护罩，检查润滑油情况，不足时补充适量N32号机械油或其他适宜油品。 

8．故障与排除 

控制装置运行时有噪音 

原因：  系统油液中混有气体。 

措施：  空运转，循环排气。 

   检查蓄能器胶囊有无破裂，及时更换。 

电动机不能启动 

原因：  电源参数不符合要求。 

措施, ：  检修电路。 

原因：  电控箱内电器元件损坏、失灵，或熔断器烧毁。 

措施：  检修电控箱，或更换熔断器。 

电动油泵启动后系统不升压或升压太慢，泵运转时声音不正常 

原因：  油箱液面太低，泵吸空。 

措施：  补充油液。 

原因：  吸油口闸阀未打开，或者吸油口滤油器堵塞。 

措施：  检查管路，打开闸阀、清洗滤油器。 

原因：  控制管汇上的卸荷阀未关闭。 

措施：  关闭卸荷阀。 

原因：  电动油泵故障。 

措施：  检修油泵。 

电动油泵不能自动停止运行 

原因：  压力控制器油管或接头处堵塞或有漏油现象。 

措施：  检查压力控制器管路。 

原因：  压力控制器失灵。 

措施：  调整或更换压力控制器。 

减压溢流阀出口压力太高 

原因：  阀内密封环的密封面上垫有污物。 

措施：  旋转调压手轮，使密封盒上下移动数次，以利挤出污物。 

必要时拆检修理。 

在司钻控制台上不能开、关防喷器或相应动作不* 

原因：  空气管缆中的管芯接错、管芯折断或堵死、连接法兰密封垫串气。 

措施：  检查空气管缆。 

9．订货须知 

     地面防喷器控制装置产品技术参数比较复杂，结构形式多样，为了帮助顾客正确地选型订货，使井控系统的配置符合国家标准和API规范，请顾客在选型时能提供尽量详细的技术数据和使用要求。这些数据和要求包括： 

1控制对象数量及其型号 

2订货范围 

是否需要以下可选的部件： 

司钻控制台 

空气管缆 

液压管线（□管排架、□闭合弯管、□软管、□其他） 

其他：                             

    3. 特殊要求 

顾客对产品或部件有特殊要求时，应加以说明。对于没有特殊要求的产品，将按有关国家标准和企业标准生产。 

报警装置 

氮气备用系统 

保护房形式 

涂装（油漆、外观等） 

连接 

其他：                              

我厂生产的地面防喷器控制装置，符合国家标准和企业标准，能满足一般情况下的使用要求。顾客所提出的特殊要求，将会影响产品的交货期和jiage。 

附录 A:      常用公英制计量单位换算 

质量 

1 kg = 2.2 lbs 

1 lbs = 0.454 kg 

容积 

1 L = 0.264 US gal = 61 cu. in 

1 US gal = 3.785 L = 231 cu. in 

压力 

1 MPa = 145 psi 

1 psi = 0.0069 MPa 

长度 

1 m = 3.28 ft = 39.37 in 

1 ft = 0.305 m 

功率 

1kW = 1.34 HP 

1 HP = 0.746 kW 

附录B：液压系统*用液压油 

GB牌号：    YA-N32（环境温度在0℃以上时） 

            YA-C32（环境温度在0℃以下时） 

ISO牌号：   HM32（低锌或无锌柱塞泵系统用油） 

美孚牌号：  D.T.E24（低锌或无锌柱塞泵系统用油） 

壳牌牌号：  lus32（低锌或无锌柱塞泵系统用油） 

[注]：液压油粘度为50℃时运动粘度为17~33mm2/s.