尉洪超
(中海石油(中國)有限公司天津分公司秦皇島32-6/渤中作業(yè)公司,天津 300456)
井口控制盤在海上平臺油氣井的安全生產(chǎn)上發(fā)揮著重要的作用,它通常被安裝在固定的生產(chǎn)設(shè)施上,對井口和采油樹進行安全控制,可有效防止或減少油氣井事故。它是油田井口安全控制系統(tǒng)的主要組成部分,是油田安全生產(chǎn)不可缺少的主要控制系統(tǒng)之一。井口控制盤以較少的液壓油和控制部件為依托對井下安全閥、井上安全閥進行有序和及時的關(guān)斷控制。當(dāng)井上或井下出現(xiàn)異常情況時,比如:壓力突然增高,出現(xiàn)火情等,井口控制盤會自動關(guān)閉閥門防止事故的發(fā)生和蔓延,對生產(chǎn)設(shè)施起到了安全保護的作用。
秦皇島32-6油田目前共有6個采油平臺,除C平臺只有一個井口控制盤外,其他5個平臺都有兩個井口控制盤。盡管油田井口盤型號有多種,但設(shè)計理念幾乎一致,功能上面也基本相同,因此其維護、維修上面具有較好的一致性。井口控制盤所包括元器件較多,功能較為復(fù)雜,但總體來說可以大致分為兩個組成部分,即:液壓部分和電氣部分。其中,液壓部分為井口安全閥提供壓力源,其主要由油箱、氣動液壓泵、液壓管路、先導(dǎo)氣控閥件、先導(dǎo)氣控管路、指示儀表及控制閥件等組成。電氣部分主要是整個系統(tǒng)的遠傳關(guān)斷和信號回饋部分,是井口控制盤與中控系統(tǒng)連接的重要部分。井口控制盤控制2個安全閥的開啟和關(guān)閉,分別為井上安全閥(SSV)和井下安全閥(SCSSV)。油田井口控制盤主要功能如下:
(1)液壓系統(tǒng)具備自動補壓和泄壓功能,能夠保持工作壓力的正常。井口控制盤具有氣動液壓泵,具有自動保壓功能,維持液壓系統(tǒng)輸出穩(wěn)定液壓;同時井上、井下回路上的蓄能器也能夠補償由于環(huán)境溫度下降或安全閥滲漏造成的壓力下降。當(dāng)井上、井下安全閥液壓回路因環(huán)境溫度上升或人為誤操作造成壓力高于設(shè)定壓力值時,盤內(nèi)的壓力釋放安全閥會自動打開將多余的壓力釋放掉,保持系統(tǒng)壓力正常,維持井口正常工作;
(2)具備手動打開和關(guān)閉井上、井下安全閥的功能,并可控制和調(diào)節(jié)閥的關(guān)斷和開起順序以及延時時間??梢詫崿F(xiàn)單井單閥控制、單井雙閥控制及多井單閥和多井雙閥的獨立控制;具有就地ESD功能,井口出現(xiàn)緊急情況時,可以通過現(xiàn)場手動緊急關(guān)閉井口安全閥。
(3)具備連鎖關(guān)斷功能,當(dāng)出現(xiàn)單井流程壓力異常、流程關(guān)斷或火災(zāi)關(guān)斷等情況時,可由DCS觸發(fā)的相應(yīng)信號關(guān)斷井上、井下安全閥;
(4)具有現(xiàn)場液壓管線低壓關(guān)斷油井功能?,F(xiàn)場安裝壓力開關(guān)監(jiān)控井上、井下液壓回路的壓力,當(dāng)壓力低于設(shè)定值時,會給中控發(fā)出相關(guān)信號,關(guān)停對應(yīng)油井的電潛泵,從而對電潛泵等設(shè)備進行提前保護;
(5)安裝有易熔塞回路,具有防火保護功能。當(dāng)井口發(fā)生火險時,環(huán)境溫度迅速上升將導(dǎo)致易熔塞的熔化,此時同時產(chǎn)生兩個動作,一是產(chǎn)生火災(zāi)報警,實現(xiàn)平臺的二級關(guān)斷,二是實現(xiàn)油井控制氣路泄壓,關(guān)閉井上井下安全閥。
另外,井口控制盤設(shè)計巧妙,采用模塊化設(shè)計,各井口之間互不干涉,可單獨工作,每一個模塊都控制一口單井。井口控制盤設(shè)備布局緊湊,并且各個單井模塊為一體化設(shè)計,相互之間可移動、可互換,任何單井模塊可以很容易的被隔離和移動,不會影響井口控制盤上的任何其他部件的操作[1-2]。
設(shè)備要保持良好狀態(tài),需要三分使用,七分保養(yǎng)。良好的維護保養(yǎng)是保持設(shè)備處于良好工作狀態(tài)的前提。通過擦拭、清掃、潤滑、調(diào)整等一般方法對設(shè)備進行護理,以維持和保護設(shè)備的性能和技術(shù)狀況,稱為設(shè)備維護保養(yǎng)。而且,有效的設(shè)備維護還可以大大減少設(shè)備故障的概率,從而降低設(shè)備維修的頻率,對于一些關(guān)鍵設(shè)備這一點尤為重要。
井口控制盤作為海上重要的井口安全保護裝置,其維護的有效、及時、全面與否,直接關(guān)系到平臺的安全和正常生產(chǎn)。為確保海上平臺生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運行,規(guī)范平臺井口控制盤的維護管理,我們在多年的實際工作中,逐漸形成了一套較為完備的管理措施[3]。
根據(jù)油田的人員配置、油田生產(chǎn)現(xiàn)狀和井口控制盤的運行情況等將海上井口控制盤的維護、檢查分為3個等級,分別包括:日常檢查、每月檢查、年度性檢查。其維護檢查工作分別由平臺操作工、維修組儀表工和具有資質(zhì)的第三方檢驗機構(gòu)進行,如表1所示。
表1 井口控制盤檢查分級
井口控制盤日常檢查包括日檢和周檢兩個組成部分,由于檢查內(nèi)容較為簡單,因此這部分由平臺操作工進行完成。檢查要進行存檔記錄,并將發(fā)現(xiàn)的問題及時進行反饋。檢查主要內(nèi)容如表2所示。
表2 井口控制盤日常檢查表
(1)井口控制盤盤面檢查。①檢查盤面外觀,盤面油污清潔,確保表面整潔易讀數(shù);②檢查并記錄公共模塊各壓力表狀態(tài)是否完好,壓力值是否處于正常狀態(tài);③檢查并記錄3個關(guān)斷回路壓力值,是否處于正常壓力。如果壓力低,請檢查管線是否有泄漏等,并使用補氣按鈕進行回路補氣。
(2)檢查中間接線箱狀態(tài),確認無密封不嚴(yán)的狀況。
(3)井口控制盤內(nèi)檢查。①檢查盤內(nèi)無液壓油、儀表空氣泄漏,如有泄漏,及時查找原因并解決;②盤柜內(nèi)油污的清潔;③檢查盤內(nèi)各閥門是否都處于正常位置狀態(tài);④檢查盤內(nèi)各單井處電磁閥接線盒是否正常,信號電纜有無破損、進油等情況;⑤檢查液壓油泵動作是否正常,有無漏氣,動作時壓力是否正常,記錄液壓泵動作與停止壓力值;⑥檢查液壓油箱液壓油液位至少在3/4的正常位置,如果液位較低,請及時使用手泵補油;⑦檢查由井口控制盤去井口區(qū)采油樹的液壓管線,確認無液壓油泄漏,檢查采油樹處液壓管線三通閥位置狀態(tài);⑧檢查單井模塊井上井下安全閥壓力值是否處于正常狀態(tài),井上安全閥壓力保持在15.17 MPa左右,井下安全閥壓力保持在22.07 MPa左右,若壓力過高,從井口三通閥處進行適當(dāng)泄壓;⑨在中控操作畫面上檢查各種壓力、關(guān)斷信號處于正常工作位置;⑩做好相關(guān)檢查、維護的記錄。
為保障井口控制盤檢查的全面性和專業(yè)性,保證工作更為穩(wěn)定,月度檢查將有維修組儀表工進行開展,其中應(yīng)對井口控制盤整體工作回路(包括現(xiàn)場儀表、輸入卡件、線路等)進行維護檢查,其內(nèi)容應(yīng)納入儀表工月度性檢查項目中,并填寫提交相關(guān)記錄進行存檔。其檢查主要內(nèi)容如下表3所示。
表3 井口控制盤月度檢查表
(1)井口控制盤盤面檢查。①檢查盤面外觀,各壓力表狀態(tài)是否完好,如有損壞進行更換;②檢查并記錄三個關(guān)斷回路壓力值,是否處于正常壓力。
(2)檢查中間接線箱狀態(tài)。①確認接線箱密封面密封狀況,外部電纜有無破損,接線葛蘭有無損壞;②打開接線箱檢查其內(nèi)部密封性密封是否良好,內(nèi)部端子狀態(tài)是否正常,進行端子接線緊固;③檢查內(nèi)部信號電纜接線狀態(tài)是否完好有無磨損,測量供電電壓是否正常;④井口盤關(guān)聯(lián)DCS系統(tǒng)中卡件通道檢查,連接單元狀態(tài)檢查,接線端子是否牢固,保險插片有無松動。
(3)井口控制盤內(nèi)檢查。①檢查盤內(nèi)無液壓油、儀表空氣泄漏,如有泄漏,及時查找原因并解決;②檢查盤內(nèi)各單井處電磁閥接線盒是否正常,信號電纜有無破損、進油等情況;③檢查并測試液壓油泵動作是否正常,有無漏氣,動作時壓力是否正常,記錄液壓泵動作與停止壓力值,若偏差大進行氣泵啟停壓力的調(diào)整;④檢查油路濾器并清潔。
每季度對單井上井下壓力開關(guān)進行功能測試。做好相關(guān)檢查、維護的記錄[4]。
為保證井口盤相關(guān)安全保護設(shè)備的可靠性,每年應(yīng)由具有資質(zhì)的第三方檢驗機構(gòu)對井口控制盤內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進行一次全面的檢測標(biāo)定。比如井口盤內(nèi)部的安全溢流閥,由于其直接關(guān)系到液壓系統(tǒng)能否正常工作,因此這項工作同樣非常重要。
油田井口控制盤的維護管理工作開展以來,得到了各設(shè)施、各專業(yè)的積極相應(yīng)。井口控制盤的關(guān)注度顯著提高,故障率大大下降。這主要得益于分工的細化,各崗位都明確了自己的責(zé)任,效率相比之前大為提高。同時儀表部門在對各方檢查結(jié)果進行統(tǒng)計匯總時,及時優(yōu)化了井口控制盤下一步的檢查、維護工作方案,從而達到了舉一反三的效果。