劉亞兵

【摘要】針對(duì)現(xiàn)行封井器試壓方法及存在問(wèn)題，分析了增壓缸的原理并進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有很好的技術(shù)實(shí)踐應(yīng)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(shè)計(jì)

問(wèn)題原理

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

井控工作是作業(yè)施工過(guò)程中不可或缺而又很重要的工作，對(duì)井控裝置的檢修和試壓是保證作業(yè)施工的安全順利進(jìn)行的必要條件。針對(duì)現(xiàn)在井控裝置檢修的復(fù)雜性和多樣性，以及越來(lái)越高的標(biāo)準(zhǔn)要求，提高工作效率、節(jié)省勞動(dòng)力、減低勞動(dòng)強(qiáng)度，成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的唯一條件?，F(xiàn)有的封井器試壓打壓裝置由于自身打壓慢，設(shè)備檢修復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響偏大。利用增壓缸進(jìn)行增壓，就能很好地解決上述問(wèn)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(guò)電腦操縱或液壓控制增壓缸增壓，而不用擔(dān)心試壓時(shí)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(shí)踐應(yīng)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(wèn)題

現(xiàn)用封井器打壓方法主要還是采用電動(dòng)柱塞泵和氣動(dòng)試壓泵為多。

（1）電動(dòng)試壓泵。用電動(dòng)泵打壓是通過(guò)電能驅(qū)動(dòng)柱塞泵往復(fù)運(yùn)動(dòng)、吸水然后向封井器內(nèi)增壓。此方法優(yōu)點(diǎn)是泵排量大，壓力上升快;缺點(diǎn)是噪聲污染嚴(yán)重，所占用的空間較大，而且必須有專門的防護(hù)設(shè)施保證壓力泄露時(shí)不會(huì)傷到人。設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)等工作比較復(fù)雜，必須有專門的維修人員才能進(jìn)行修理。如果因?yàn)楸米陨碓蚨ぷ鞑徽?，維修時(shí)間長(zhǎng)，工作容易造成積壓。對(duì)生產(chǎn)影響較大。

（2）氣動(dòng)試壓泵。氣動(dòng)試壓泵是通過(guò)氣源壓力驅(qū)動(dòng)柱塞泵往復(fù)運(yùn)動(dòng)、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(dòng)，噪聲大。一般的氣動(dòng)試壓泵均是由兩個(gè)低壓泵和兩個(gè)高壓泵組成。之間用耐高壓管線連接。所以結(jié)構(gòu)復(fù)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(dòng)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(dòng)泵的工作，容易損壞。另外，氣動(dòng)試壓泵作為一個(gè)高壓制備設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不宜維修，存在一定的危險(xiǎn)性，加上自身占有的空間、防護(hù)等設(shè)施，空間占有就更大。

以上兩種試壓裝置各有各自的優(yōu)點(diǎn)，但各自的缺點(diǎn)在長(zhǎng)期的使用和工作中也顯現(xiàn)出來(lái)。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(tái)，大明，井下等單位，現(xiàn)有雙閘板防噴器75臺(tái)，單閘板防噴器26臺(tái)，環(huán)形防噴器44臺(tái)。其中35Mpa防噴器53臺(tái)，70Mpa防噴器22臺(tái)，53 21防噴器2臺(tái)。年維修防噴器在700臺(tái)左右，維修量都在逐年增加。在工作量越來(lái)越多、工作環(huán)境要求越來(lái)越好、生產(chǎn)設(shè)施越來(lái)越完善、工作效率越來(lái)越高的今天，在試壓環(huán)節(jié)上，提高設(shè)備工作穩(wěn)定性，縮減勞動(dòng)強(qiáng)度，提高效率是非常有必要的，而利用增壓缸進(jìn)行增壓實(shí)驗(yàn)，完全能滿足要求。

二、增壓缸的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）原理。將試壓泵改為增壓缸，利用原有控制臺(tái)制備的高壓液壓油壓做為原始驅(qū)動(dòng)壓力，推動(dòng)增壓缸內(nèi)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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_(tái)額定工作壓力為21MPa，35MPa封井器試驗(yàn)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(shí)，就完全滿足對(duì)35MPa封井器進(jìn)行試壓。

（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。增壓缸的材料。該增壓缸為高壓液缸，為保證缸的整體強(qiáng)度和機(jī)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(qiáng)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(jiǎn)便。在吸水口和泵人口連接處分別裝上高壓?jiǎn)瘟鏖y控制壓力流向。泵人口與封井器通過(guò)高壓管線連接，吸水口與穩(wěn)定供水水源連接。通過(guò)操作控制臺(tái)換向手柄即可操作增壓缸的吸水和泵入。由前面計(jì)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(tái)的控制操作改為計(jì)算機(jī)自動(dòng)操控，同時(shí)壓力時(shí)時(shí)監(jiān)控也由計(jì)算機(jī)來(lái)完成，那么增壓和穩(wěn)壓過(guò)程將只用一個(gè)人操作就能完成全部試壓過(guò)程，節(jié)省勞動(dòng)力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約勞動(dòng)時(shí)間。

三、評(píng)價(jià)

將氣動(dòng)試壓泵或電動(dòng)試壓泵改為增壓缸，首先在成本購(gòu)置上節(jié)約。增壓缸是利用了控制臺(tái)本身自制備的高壓液壓源作為原始驅(qū)動(dòng)壓力源。不用再另外購(gòu)置泵站。安裝使用方便，易于維護(hù)保養(yǎng)。由于本身原理簡(jiǎn)單，部件少，很容易就掌握。節(jié)省勞動(dòng)力，提高工作效率，縮短增壓時(shí)間。普通用電動(dòng)泵或氣動(dòng)泵打壓時(shí)間都要4到5分鐘時(shí)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(jìn)行封井器的試壓，與電動(dòng)泵和氣動(dòng)泵比較有很大的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處，將它和控制臺(tái)合理利用，將大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)它使用方便，便于安裝和維護(hù)，出現(xiàn)故障易于排除，不會(huì)因?yàn)楣收隙⒄`生產(chǎn)。所以說(shuō)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。