


新安石油-独立式气井带压作业装置性能和功能介绍
我单位设计生产的气井带压作业装置是国内首部专业化的气井不压井修井作业设备。
气井带压作业装置可以配合修井机或吊车作业,也可以自配桅杆单独作业。气井带压作业装置包含带压作业装置主机、动力站系统、操作台三大部分以及全部辅件,作业行程3.8米,通径182mm,包括所有防喷器在内的整机内腔承压能力35MPa,适合完成35MPa以内复杂井况(多封多配,工具串无法有效内堵塞)气井的带压作业。
与油水井带压作业装置相比,气井带压作业装置的主机增设一套环形防喷器,采用两级环形减压密封方式;以及水封气辅助密封、上提油管喷淋系统;并选用密闭式液压钳作为特殊功能组件,可以安全可靠地密封液/气态介质,适合进行 气井的带压完井作业、带压起下管柱/打捞/磨铣/钻塞等修井作业、配合压裂等增产措施作业、配合欠平衡钻井作业。装置应对复杂井况能力强,使用费用低,作业效率高,本机每小时较高可起下35根管,带压起下管柱动作速度和作业效率国内第一。
通过游动旋转卡瓦与密闭式液压钳的配合,气井带压作业装置可以在完全封闭井内气体压力的前提下,在装备承压内腔中卸开指定的管接头,配合可退式捞矛/捞筒堵塞器,实现不泄压起出无内堵塞的管柱或井下工具作业,完美解决带压作业的较难点:井下工具以下管柱内堵塞问题。
与进口设备相比,本机的游动卡瓦和固定卡瓦全部采用直线轴/直线轴承动作控制方式,可使各牙板运动完全同步,卡紧力度均等,卡紧更准确可靠;游动卡瓦和固定卡瓦全部采用双锥度方锥形卡紧支撑面结构,兼顾了大开度、短行程、自锁性,且卡紧时支撑面承载压强和摩擦力更小,安全系数更大;游动卡瓦和固定卡瓦全部采用双油缸直线推动式结构,动作迅速,卡紧/松开力度更大,在任何状态下均可凭自身动力打开,不会出现卡紧后咬死管柱松不开的情况;可靠性高,除更换牙板外,维修周期超过2年(进口设备卡瓦或国产仿制进口卡瓦一般1-2个月即须维修)。其中游动卡瓦为可旋转型号,可根据用户要求选择单向防顶旋转或双向旋转,还可附加旋转驱动组件,能够配合顶驱或自主完成各种带压旋转修井作业项目;旋转防顶卡瓦在卡紧后允许有一定上下浮动范围(一般为55-60mm),可在卡紧管柱时随管柱旋转并轴向退让,能够完成带压倒扣、捞矛倒管、倒出无内堵塞井下工具等工况。
与进口设备相比,本机提供了两段整体式外框架,方便运输的同时对装备的保护也更完善,井控闸板也固定连接于下段框架中,减少了作业前准备工作,降低了作业劳动强度。其中下段框架有8只液压支脚,额定支撑力108/190吨,较大支撑面积5440×4120mm,配合随机配备的多组高/低支座、衬板等辅件,可以在任意地面状态下安全稳固地支撑整套装备。本机提供了顶层平台斜梯、顶层平台逃生滑梯、二层平台斜梯,并为两组环形防喷器、工作两闸板防喷器、平衡/卸压阀都提供了带全护栏的工作平台,提升了作业、维护的安全性和便利性。
与进口设备相比,本机主操作台设置为远程操作台,各种操作/显示设施安装空间更大、摆放更合理,司钻的人身安全也更有保证;同时腾出了大块顶层平台工作空间,让井口操作工的工作更便利安全。这样的设置也为以后升级带压作业自动作业系统留下了空间,增设自动作业系统后,取消井口工及拉管工,由机械手系统操作上/卸扣系统及管柱,全部人员远离作业井口,更进一步的提高作业安全性。
与进口设备相比,本机提供了远程安全操作台,在远程操作台可操作带压作业井口装置的全部闸板、环形防喷器和卡瓦,且远程操作与主操作台操作互不干涉,提升了作业安全性。为保证司钻操作的灵活性和速度,通过设置隔离阀使增设的远程操作台控制阀组完全不影响主操作台的动作响应速度。
与进口设备相比,本机液压管线全部安装于两组管线槽内,易于摆放,连接便利,不用人工搬运液压管线,大幅提高安装效率,降低作业者劳动强度。
本机提供三通道防爆视频监控系统,以帮助司钻看清远处及被遮断位置的工作状态,三只防爆摄像头安装位置可按用户要求设置,三只防爆监视器位于主操作台正面;三个通道互不干扰,可独立定位;并且每只摄像头均可远程调节焦距。
本机提供防爆气体安全报警系统,设置两组双通道气体监测点,可在固定卡瓦部位及井场预设位置检测井内气体泄漏情况;每一组探测器包括硫化氢及可燃气体探头,探测结果汇入主机,主机根据探测结果分两级发出声光信号报警。系统还具有远程报警点,通过接受主机的无线发射信号,可在值班房或其它远程位置报警。系统具有220V供电系统,可在不作业时保持报警功能。
本机配备主油缸手动差动/双向液压锁阀组,由手动球阀选择主油缸差动与正常工作方式,具备双向平衡阀功能,无任何电器元件,可靠性好、流量大、阻力小,可提高作业效率20%以上。主油缸较大上升速度0.88m/s,下降速度0.51m/s。
本机配备手动卡瓦互锁控制系统,由手动球阀选择互锁-解锁工作状态,无任何电器元件,可靠性好;在选择互锁工作状态时能够避免其控制的两组卡瓦同时打开,可彻底避免窜管或管柱掉井事故。
我单位气井带压作业装置目前提供两种型号:DYJ/Q18-21/35-38X、DYJ/Q18-35/70-38X2,其中DYJ/Q18-21/35-38X型井控闸板防喷器压力等级35MPa,整机作业能力相当于S-9(170K);DYJ/Q18-35/70-38X2井控闸板防喷器压力等级70MPa,整机作业能力大致相当于S-9(225K)。
以下是两种型号气井带压作业装置的性能参数和配置清单。
两型号气井带压作业装置主要性能参数
序号 | 项目内容 | DYJ/Q18-21/35-38X | DYJ/Q18-35/70-38X2 | |
1 | 井控安全闸板 | 通径 | 71/16″(180mm) | 71/16″(180mm) |
2 | 工作压力 | 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 | 工作闸板 | 通径 | 71/16″(180mm) | 71/16″(180mm) |
5 | 工作压力 | 35MPa(5000psi) | 35MPa(5000psi) | |
6 | 功能 | 全封、半封 | 全封、半封 | |
7 | 密闭 | 通径 | 71/16″(180mm) | 71/16″(180mm) |
8 | 工作压力 | 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个环形 | 通径 | 71/16″(180mm) | 71/16″(180mm) |
12 | 工作压力 | 35MPa(5000psi) | 35MPa(5000psi) | |
13 | 双主油缸 | 举升力 | 646kN | 827kN |
14 | 下压力 | 427kN | 620kN | |
15 | 行程 | 3800mm | 3800mm | |
16 | 4组 | 通径 | 71/16″(180mm) | 71/16″(180mm) |
17 | 较大载荷 | 750 kN | 900 kN | |
18 | 功能 | 带压倒扣 | 带压倒扣、带压强行钻进、 | |
19 | 工作平台 | 顶层平台 | 2.4m×2.8m | 2.4m×2.8m |
20 | 内部平台 | 2.4m×2.4m(2层) | 2.4m×2.4m(2层) | |
21 | 下层平台 | 2.4m×5.2m | 2.4m×5.2m | |
22 | 外形尺寸 | 上段机架 | 7.2m×2.4m×2.8m | 7.2m×2.4m×2.8m |
23 | 下段机架 | 5.2m×2.4m×2.9m | 5.2m×2.4m×2.9m | |
24 | 动力站房 | 8m×2.4m×2.9m | 8m×2.4m×2.9m | |
25 | 动力装置 | 柴油机 | 康明斯220kw | 康明斯300kw |
两型号气井带压作业装置配置清单
序号 | 项目 | DYJ/Q18-21/35-38X | DYJ/Q18-35/70-38X2 |
1 | 提升系统 | 液压伸缩桅杆(选配) | 液压伸缩桅杆(选配) |
2 | 桅杆操作台(选配) | 桅杆操作台(选配) | |
3 | 井控密封系统 | 带剪切闸板的四闸板防喷器 | 带剪切闸板的四闸板防喷器 |
4 | 密闭式液压钳SXQ-18-35/8-114 | 密闭式液压钳SXQ-18-35/8-114 | |
5 | 双闸板防喷器2FZ18-35 | 双闸板防喷器2FZ18-35 | |
6 | 平衡卸压短接18-35 | 平衡卸压短接18-35 | |
7 | 喷淋短接18-35/17 | 喷淋短接18-35/24 | |
8 | 环形防喷器FH18-35×2台 | 环形防喷器FH18-35×2台 | |
9 | 液封气系统18-35 | 液封气系统18-35 | |
序号 | 项目 | DYJ/Q18-21/35-38X | DYJ/Q18-35/70-38X2 |
10 | 升降控制系统 | 主油缸×2 | 主油缸×2 |
11 | 下横梁XL100/18-1000D | 下横梁XL100/18-1500D | |
12 | 中横梁ZL100-17/18BH | 中横梁ZL100-17/18BH | |
13 | 游动横梁DYL100/18-800D1 | 游动横梁DYL100/18-1200D | |
14 | 游动举升卡瓦DJQ18-500B | 游动举升卡瓦DJQX18-600B | |
15 | 游动防顶旋转卡瓦DYQX18-500 | 游动防顶旋转卡瓦DYQX18-600 | |
16 | 固定防顶卡瓦DGQ18-500B | 固定防顶卡瓦DGQ18-600B | |
17 | 固定承重卡瓦DGQ18-500B | 固定承重卡瓦DGQ18-600B | |
18 | 机架系统 | 上段机架(含三层平台及护栏) | 上段机架(含三层平台及护栏) |
19 | 下段机架(带工作平台及护栏) | 下段机架(带工作平台及护栏) | |
20 | 液压支撑调平系统(含8只液压支腿) | 液压支撑调平系统(含8只液压支腿) | |
21 | 动力系统 | 220KW柴油机 | 300KW柴油机 |
22 | 分动箱F2-500 | 分动箱F3-750 | |
23 | 液压泵组2台 | 液压泵组3台 | |
24 | 蓄能器组80L×4 | 蓄能器组80L×5 | |
25 | 风冷器2AH25120 | 风冷器2AH25100×2 | |
26 | 多机能控制阀组 | 多机能控制阀组 | |
27 | 控制系统 | 主控制台(自由摆放) | 主控制台(自由摆放) |
28 | 远程控制台(位于动力站内) | 远程控制台(位于动力站内) | |
29 | 附属配套装置 | 控制管线整装槽2套 | 控制管线整装槽2套 |
30 | 运输托盘1套 | 运输托盘1套 | |
31 | 专用吊具3套 | 专用吊具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 | 三通道防爆监控装置 | 三通道防爆监控装置 | |
35 | 双通道硫化氢、可燃气体探测系统 | 双通道硫化氢、可燃气体探测系统 | |
36 | 变径短接2件 | 变径短接2件 | |
37 | 各种易损件、维修包一套 | 各种易损件、维修包一套 | |
38 | 随机工具一套 | 随机工具一套 | |
39 | 安全设施 | 上工作平台逃生滑梯 | 上工作平台逃生滑梯 |
40 | 竖梯防坠器 | 竖梯防坠器 |

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