王龍庭，李 璇，王 斌，秦昊平，王勇勝，祖國強(qiáng)，陸富榮

（中國石油大學(xué)（華東）機(jī)電工程學(xué)院，山東 青島 266580）

在進(jìn)行石油開采的過程中，為保證開采過程的安全性，防止井噴事故的發(fā)生，需要在作業(yè)的井口上安裝一套防噴器組。防噴器控制裝置是控制井口防噴器組及液動(dòng)節(jié)流閥、壓井閥的重要設(shè)備，是鉆井、修井作業(yè)中不可缺少的裝置，當(dāng)發(fā)生井噴或井涌時(shí)，一般是依靠地面防噴器控制裝置的遠(yuǎn)控系統(tǒng)控制防噴器動(dòng)作，達(dá)到控制井噴的目的。若防噴器控制裝置不能及時(shí)對防噴器進(jìn)行控制或出現(xiàn)故障，后果將不堪設(shè)想，所以為了確保防噴器控制裝置在使用時(shí)的控制能力，在控制裝置使用前，或在使用一段時(shí)間后，有必要對其進(jìn)行功能調(diào)試。

現(xiàn)在市面上關(guān)于防噴器控制裝置的產(chǎn)品很多，而關(guān)于防噴器控制裝置的調(diào)試產(chǎn)品很少，并且現(xiàn)有的防噴器控制裝置的調(diào)試試驗(yàn)多是通過控制臺(tái)來進(jìn)行，不但不利于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和保存，而且對于沒有控制臺(tái)的手動(dòng)控制的防噴器控制裝置來說進(jìn)行調(diào)試試驗(yàn)非常不便。文章針對手動(dòng)控制的防噴器控制裝置進(jìn)行調(diào)試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，以期后續(xù)完成控制裝置整套調(diào)試試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1 防噴器控制裝置分析

一般防噴器控制裝置的主要組成部分有：蓄能器、電泵、氣泵、換向閥（三位四通閥）、旁通閥（二位四通閥）、安全閥、壓力繼電器、壓力繼氣器、單向閥、高低壓濾清器、油箱、壓力儀表等。防噴器控制裝置根據(jù)不同的使用位置來劃分，可分為陸地控制裝置和海上（包括水上和水下）控制裝置，根據(jù)不同的控制方式來劃分，可分為液壓控制、電-氣控制、電-液控制等控制方式的控制裝置。文章設(shè)計(jì)的調(diào)試系統(tǒng)所針對的防噴器控制裝置為廣州東塑石油鉆采專用設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FK50-2地面防噴器控制裝置，其沒有遠(yuǎn)程控制臺(tái)，工作時(shí)靠手動(dòng)去控制?；緟?shù)：控制數(shù)量為2，蓄能器組的可用液量為25L，工作壓力為21MPa。圖1為FK50-2地面防噴器控制裝置的液壓原理圖。

根據(jù)地面防噴器及控制裝置標(biāo)準(zhǔn)SYT5053.2-2001的規(guī)定，防噴器控制裝置在使用前必須進(jìn)行一系列的調(diào)試試壓，才能投入生產(chǎn)使用，以保證防噴器控制裝置的安全性和可靠性。FK50-2防噴器控制裝置的調(diào)試主要包括關(guān)閉時(shí)間試驗(yàn)、蓄能器組充壓時(shí)間試驗(yàn)、泵組自動(dòng)啟停試驗(yàn)、溢流閥超壓保護(hù)試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、油密封試驗(yàn)等試驗(yàn)內(nèi)容。

1.低壓球閥；2.黃銅過濾器；3.軸向柱塞泵；4.單流閥；5.防爆電機(jī)；6.防爆磁力啟動(dòng)器；7.壓力控制器箱；8.溢流閥；9.高壓截止閥；10.高壓濾清器；11.蓄能器；12.壓力表；13.減壓溢流閥；14.二位四通轉(zhuǎn)閥；15.三位四通轉(zhuǎn)閥；16.壓力表；17.高壓截止閥；18.三位四通轉(zhuǎn)閥

2 防噴器控制裝置調(diào)試系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

該調(diào)試系統(tǒng)的主體功能是為防噴器控制裝置進(jìn)行一系列的調(diào)試試驗(yàn)，要完成這一主體功能，該調(diào)試系統(tǒng)要具備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及顯示、數(shù)據(jù)整合與儲(chǔ)存、控制硬件部分與電腦通信等子功能。該調(diào)試系統(tǒng)的功能構(gòu)成如圖2所示。

3 結(jié)語

FK系列地面防噴器調(diào)試系統(tǒng)方案，包括單片機(jī)、繼電器、變壓器、轉(zhuǎn)換器等硬件設(shè)施，后續(xù)還需要完成數(shù)據(jù)采集以及控制方式的設(shè)計(jì)，其中，采集功能主要是通過傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳到采集卡中，然后通過串口通信將采集卡中的電信號(hào)傳到計(jì)算機(jī)中，而控制功能主要是通過調(diào)試系統(tǒng)的應(yīng)用程序發(fā)出指令，然后通過串口通信將指令傳到單片機(jī)上，通過單片機(jī)對繼電器進(jìn)行控制，通過繼電器來控制裝置中的交流接觸器，進(jìn)而控制電泵的運(yùn)行。

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