海洋钻井平台防喷器控制系统研制.pdf

机械工程师
盛 MECHANICAL ENGINEER装
海洋钻井平台防喷器控制系统硏制
赵春明,薛苏玲,张辉,马超,王波
(宝鸡石油机械有限责任公司,陕西宝鸡721002
摘要:防喷器控制系统主要是控制井囗防器组及液动节流阀、压井阀,防止钻井、修井作业中井喷的发生,在海洋钻
井井控作业中,防噴器控制系统是保证平合钻井井控安全的关键系统。文中对海洋平台防喷器控制系统的控制对象进
行了简析,阐述了系统设计选型原则,总结了系统配套的电气控液控制优勢、BOP与分流器双操作界面、氮气备用接ロ
等提高可靠性与冗余度的配置,提出了改进意见,为行业相关企业在系统设计选型方面提供借鉴。
关键词:钻井平台;防喷器控制;冗余度
中图分类号:U469.,691文献标志码:A文章编号:1002-23332016)05-0230-03
引言
风险性高,抢险、救援较为困难,在钻井作业过程中,一且
海洋钻井平台远离陆地,平台造价高昂且海上作业发生井喷事故,防喷器控制系统若不能及时有效地控制
装了4个d160mm的万向行走车轮,同时用C1"废旧钢管在底的高度需要,在天车的辅助下,将升降立梁从固定立梁中
座上焊接完成手推扶手;接着在一根长2m的140m无缝缓缓提起,并用定位销轴将其固定在一个适合的高度,然
钢管钻削中心距为05m的3-20mm固定定位孔,并将其作后由将该机推到支架装配区域,由一名装配工人操纵电
为该机的固定立梁焊接在已经完成的底座上;再用一根长2动葫芦使之下降,吊起待装配的较接销轴,缓缓上升至待
m的4120无缝钢管,经过车削其外径达到与固定立梁内径的装液压支架结构件的敏接位置,再由另一名装配工人指
配合尺寸要求后,在其管体中部钻削一个相同尺寸的升降定挥电动葫芦以不断调整铰接销轴的装配角度,待较接销
位子孔,以作为该机的升降立梁;然后用一根长2m的12废旧轴完全到达其装配位置后,再用锏棒轻轻敲打铰接销轴
槽钢作为该机的横梁焊接在升降立梁上,并在横梁的前端安的端部,直至使其完全进入结构件的较接位置,从而完成
装了一台HCS-B125-12型电动葫芦;最后将与横梁焊接完此处铰接销轴的装配,结東一个工作循环
成的升降立梁装配到固定立梁内,根据装配作业的高度需要3应用情况及创新点
选择一档定位孔并用定位销轴将其固定。
从该机研制完成并投人使用至今,在我车间为金庄
5)辅助设施的配置,为了保证装销器的方便行走,特煤业制造2F1500型支架11架、挖金湾煤业Z21300?
意在行走小车上安装了万向轮,还在行走小车上安装了支架110架和马脊梁矿2ZF1300支架131架,该机充分表
现出性能稳定操作简便的特点,实现装配重型液压支架
把手,方便工人根据不同的作业环境调整装销器的位置。
铰接销轴的半自动机被化,极大地提高了铰接销轴的装
2结构简介及工作原理
配效率和装配质量,为上述3批次液压支架的顺利出厂并
如图1所示,装销器是由电葫芦、升降架和移动车等3如期交付用户使用赢得了宝贵的时间。
部分构成,该机的一个工作循环如下:根据待装液压支架
该机的创新点是:该机结构紧凑,体积小,重量轻,可
以轻松将其推到支架装配区域的任意位置,由两名装配
工人配合操作即可轻松完成铰接销轴的装配工作,从而
方面将工人们从繁重的体力劳动中解放出来,另一方
面大大提高了铰接销轴的装配效率和装配质量,并且最
大程度地保证了工人们的生产作业安全,避免了砸、扭、
碰伤等人身伤害事故的发生。
[参考文献
[1]成大先.机械设计手册[M]5版北京:化学工业出版社,2007.
2]李国军.煤矿(矿山)综采液压支架设计选型设计、工况分析检
测及液压支架安全运行维护检修实用手册[M]北京:中国媒炭
出版社,2011:14-15
3]鲁忠良,景国勋,肖亚宁液压支架设计使用安全辨析[M].北
图1液压支架鉸接销轴装销器
京:煤炭工业出版社,2006:185
(编辑启迪)
1电葫芦2横梁3支撑板4村板5内套6销轴外套し作者简介:社嘉(1986-),男,助理工エ程师,从李煤矿械制造工作。
8.手把9.底板10.车轮
收稿日期:2016-01-11
2302016年第5期网址:www.Xgcs.com电邮:hrbengineere163.com
万方数据
机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
井内流体,对于平台和海洋环境都会造成无法挽回的损作的管汇、控制阀等组成。防喷器组与分流器的控制不同
失,因此海洋钴井平台对防喷器控制系统配置及可靠性时进行,分流器控制单元可以单独配置,也可以集成在防
具有较高的要求。DSJ300型自升式钻井平台最大工作水喷器控制系统中,分别设置不同的操作界面,并共用控制
深91.4m,额定钻井深度900om,适用于浅海进行勘探单元与管线。DSJ300平台配置2套防噴器组分别为:1个环
井、从式井钴井作业,本文对该平台在水上防喷器控制系形防喷器(FHZ54-14)、1个双闸板防喷器(2FHZ54-14)
统选型时的设计参数及配置进行具体分析,并重点从系的低压组合型式与1个环形防喷器(FHZ35-35)、2个双闸
统的设计、配置方面分析了其整体可靠性及冗余度,对其板防喷器(2FHZ35-70)的高压组合型式。分流器选用宝
他平台防喷器控制系统的设计选型提供参考。
石机械研制的公称通径750mm、额定工作压力3.45MPa
1防喷器控制系统设计选型原则
的FFH75X500Z分流器。分流器控制集成在防喷器控制
1)首先满足行业相关规范和标准的要求,其次满足系统中,系统控制对象管系图如图1所示。
船级社入级规范和业主技术规格书要求。这
些规范和标准主要有: API Spec16D《钻井
控制设备控制系统及分流设备控制系统规
试压提放工其
范》,SYT5053.2-2007《钻井井口控制设备
伸缩节密封
及分流设备控制系统规范》, AP RP53《钻井
壳体密封环
用放喷系统的推荐作法》,SYT10041《石油
液压锁/备用
设施电气设备安装一级一类和二类区域划分
左舷放喷球阀压井管线液压阀
一右舷放喷球阀节流管线液压
的推荐作法》,ASME《锅炉及压力容器规
泥浆补给球阀闸板防喷器(下半封)
范》, NACE RPO176《海上钢质固定石油牛
注泥浆球阀闸板防喷器(上中半封)
产构筑物腐蚀控制的推荐作法》等。
测试口球阀板防喷器(剪切)
2)保证设备功能齐全、性能可靠,满足海
一回流管球阀板防喷器(上半封)
上处理各种钻井突发事故能力,具有较高的
分流器胶环形防喷器
可靠性和冗余度。
I Mpa
3)平台空间尺寸和允许的可变载荷有严
来自压缩空气系统
分流器防喷器
格的限制范围,设备应做到结构紧凑、质量
防喷器远程控制台
轻、模块化程度高远程控制台布置位置综合
图1系统控制对象管系图
考虑距离井口的距离和悬臂粱载荷均布情
3防喷器控制原理及配置分析
况,并留出一定操作维修空间。
FKDQ型防喷器控制系统主要由远程控制台、防爆按
4)考虑平台作业海域情况进行相应设
钮控制箱、控制电源线及通讯电缆、HMI操作面板组成。
计,不同海域环境温度与湿度、盐雾浓度不同,设备