井控技术之井控管汇专题培训ppt课件.ppt

井控技术培训井控技术培训第一节第一节 节流管汇、压井关汇节流管汇、压井关汇第三章第三章 井控管汇井控管汇一一.节流管汇节流管汇 通过通过节流阀的节流作用节流阀的节流作用实施压井作业，替换出井实施压井作业，替换出井里被污染的泥浆，同时控制井口套管压力与立管压力，里被污染的泥浆，同时控制井口套管压力与立管压力，恢复泥浆液柱对井底的压力控制，制止溢流恢复泥浆液柱对井底的压力控制，制止溢流 过过节流阀的泄压作用节流阀的泄压作用，降低进口套管压力，将是实，降低进口套管压力，将是实现现“软关井软关井 ”通过通过放喷阀的大量泄流作用放喷阀的大量泄流作用，保护井口防喷器组，保护井口防喷器组功用功用（一）主要部件结构及原理（一）主要部件结构及原理 主要结构主要结构1.1.节流阀节流阀 节流阀的功能是在实施油气井压力控制技术时，节流阀的功能是在实施油气井压力控制技术时，借助它的开启和关闭维持一定的套压，将井底压力借助它的开启和关闭维持一定的套压，将井底压力变化稳定在一定窄小的范围内节流阀是节流管汇变化稳定在一定窄小的范围内节流阀是节流管汇核心部件，节流阀的节流元件，其结构有多种，它核心部件，节流阀的节流元件，其结构有多种，它们的原理都是利用改变流体通孔大小，从而达到节们的原理都是利用改变流体通孔大小，从而达到节流的目的。

即液体经由狭小通道时，形成较大的局流的目的即液体经由狭小通道时，形成较大的局部阻力，使流阻加大而造成回压通孔越小，回压部阻力，使流阻加大而造成回压通孔越小，回压越大；通孔越大，回压越小越大；通孔越大，回压越小 手动节流阀手动节流阀 液动节流阀液动节流阀 手调式（针形阀）手调式（针形阀）固定式固定式节流阀的种类节流阀的种类结构结构1 1）固定式节流器）固定式节流器 固定式节流器的流量是固定不变的，固定式节流器的流量是固定不变的，可根据需要更换不同尺寸的节流嘴而可根据需要更换不同尺寸的节流嘴而得到不同的排量得到不同的排量原理原理 固定式节流器与可调节流阀配合固定式节流器与可调节流阀配合使用，通常先使用可调节流阀，当使用，通常先使用可调节流阀，当井涌量大时才用固定式节流器配合井涌量大时才用固定式节流器配合功用功用2.2.可调节流阀可调节流阀 可调节流阀通过手轮或液压调节阀芯与阀座的相对可调节流阀通过手轮或液压调节阀芯与阀座的相对位置，来改变液流截面积的大小以达到节流目的位置，来改变液流截面积的大小以达到节流目的结构结构 该阀可以遥控其阀芯为筒形，为整体硬质合金；该阀可以遥控其阀芯为筒形，为整体硬质合金；阀座内圈镶硬质合金；阀盖与介质接触端堆焊有硬质阀座内圈镶硬质合金；阀盖与介质接触端堆焊有硬质合金，使之具有良好的耐磨性和抗腐蚀性。

在阀的出合金，使之具有良好的耐磨性和抗腐蚀性在阀的出口通道上嵌有尼龙的耐磨衬套，以保护阀体不受磨损口通道上嵌有尼龙的耐磨衬套，以保护阀体不受磨损.阀盖的尾部是液缸及活塞，靠液压油推动活塞带动阀盖的尾部是液缸及活塞，靠液压油推动活塞带动阀杆，再带动阀芯前后推进，使阀芯与阀座之间的流阀杆，再带动阀芯前后推进，使阀芯与阀座之间的流道面积改变来节流的道面积改变来节流的.工作原理工作原理 利用节流元件改变流体通孔大小，从而达到节流的利用节流元件改变流体通孔大小，从而达到节流的目的即液体经由狭小通道时，形成较大的局部阻力，目的即液体经由狭小通道时，形成较大的局部阻力，使流阻加大而造成回压通孔越小，回压越大；通孔使流阻加大而造成回压通孔越小，回压越大；通孔越大，回压越小越大，回压越小1 1）液动节流阀）液动节流阀 具有较好的抗腐蚀性能；具有较好的抗腐蚀性能；筒形阀芯和阀座内圈为硬质合金，且能颠倒使用，因筒形阀芯和阀座内圈为硬质合金，且能颠倒使用，因增加了使用寿命；增加了使用寿命；较大的阀体腔和筒形阀体结构，较之通常的针形节流较大的阀体腔和筒形阀体结构，较之通常的针形节流阀，它具有较大的流量；采用侧进正出的流向，其筒阀，它具有较大的流量；采用侧进正出的流向，其筒形阀板周围的导筒减少了节流时的振动，减少了噪声；形阀板周围的导筒减少了节流时的振动，减少了噪声；阀位变送器能借助气压讯号，将节流阀阀板相对于其阀位变送器能借助气压讯号，将节流阀阀板相对于其全开位置的实际位置，输送到控制台上显示出来；全开位置的实际位置，输送到控制台上显示出来；操作者通过控制台能远程控制节流阀的开关；操作者通过控制台能远程控制节流阀的开关；此阀只作节流用，不能作为截止阀此阀只作节流用，不能作为截止阀 液动节流阀特点：液动节流阀特点：（2 2）手动节流阀）手动节流阀 手动节流阀用手操纵机构代替了液缸及活塞，手动节流阀用手操纵机构代替了液缸及活塞，通过手轮转动带动阀芯前后移动改变阀芯与阀通过手轮转动带动阀芯前后移动改变阀芯与阀座间的相对位置，改变过流面积大小达到节流。

座间的相对位置，改变过流面积大小达到节流与液动节流阀相比，仅不能遥控及不知阀的开与液动节流阀相比，仅不能遥控及不知阀的开关程度关程度 2.2.平板阀平板阀 平板阀是一个沿顺流方向金属阀板对平板阀是一个沿顺流方向金属阀板对金属阀座密封的两通阀，由手轮（或液金属阀座密封的两通阀，由手轮（或液缸）操纵缸）操纵分类分类按操作方式分按操作方式分液动平板阀液动平板阀手动平板阀手动平板阀 按结构方式分按结构方式分明杆不带尾杆的平板阀明杆不带尾杆的平板阀 暗杆平板阀暗杆平板阀 明杆带尾杆的平板阀明杆带尾杆的平板阀 楔型阀楔型阀 操作手轮，操作手轮，手轮带动丝手轮带动丝套旋转，阀套旋转，阀杆上下移动杆上下移动,阀板上行或阀板上行或下行，平板下行，平板阀即打开或阀即打开或关闭关闭手动平板阀的结构和工作原理手动平板阀的结构和工作原理液动平板阀的结构和工作原理液动平板阀的结构和工作原理 平板阀有的配有回座密封（又叫倒密封或三次密平板阀有的配有回座密封（又叫倒密封或三次密封），即带压换盘根在阀盖的下方阀杆通过处有封），即带压换盘根在阀盖的下方阀杆通过处有一一45450 0斜面与阀盖斜面与阀盖45450 0斜面吻合造成金属对金属的密斜面吻合造成金属对金属的密封。

若当阀处于压力管线上，而阀杆盘根漏失，用封若当阀处于压力管线上，而阀杆盘根漏失，用二次密封仍不能解决时，则需采用回座密封其步二次密封仍不能解决时，则需采用回座密封其步骤是：骤是：用手轮全关闸板用手轮全关闸板 卸松轴承套卸松轴承套3 34 4圈，顺时针转动手轮，达到阀杆圈，顺时针转动手轮，达到阀杆不能再进一步松动，撞击手轮，使两不能再进一步松动，撞击手轮，使两450450斜面吻合，斜面吻合，观察回座密封是否起作用（即漏失处不再往外渗液）观察回座密封是否起作用（即漏失处不再往外渗液）平板阀倒密封步骤平板阀倒密封步骤 卸手轮、轴承套，阀杆接头和轴承；卸手轮、轴承套，阀杆接头和轴承；松压帽、换盘根；松压帽、换盘根；重新装入重新装入特别提示特别提示 回座密封是平板阀的一大优点，但作业时，是在回座密封是平板阀的一大优点，但作业时，是在高压下，操作时应特别小心；明杆带尾杆的平板阀高压下，操作时应特别小心；明杆带尾杆的平板阀应在尾座上加一螺柱顶住尾杆，以造成对阀杆的上应在尾座上加一螺柱顶住尾杆，以造成对阀杆的上顶力顶力 平板阀只能断流，不能节流，不平板阀只能断流，不能节流，不能处于半开半关的工作位置但手轮能处于半开半关的工作位置。

但手轮开（关）到位后，必须回旋开（关）到位后，必须回旋1/4-1/21/4-1/2圈圈节流阀的开关看套压，大则开，小节流阀的开关看套压，大则开，小则关筒式不能断流，当需断流时，应关则关筒式不能断流，当需断流时，应关其下游的平板阀其下游的平板阀平板阀、节流阀的使用平板阀、节流阀的使用3.3.气动抗震压力变送器气动抗震压力变送器 气动压力变送器是将套管、立管中泥浆的压力值气动压力变送器是将套管、立管中泥浆的压力值转换低压气值，一低压气压表显示高压泥浆压力转换低压气值，一低压气压表显示高压泥浆压力功用功用结构结构压力变送器由阀体、阀盖、胶塞、导杆、锥压力变送器由阀体、阀盖、胶塞、导杆、锥阀芯、球阀等组成阀芯、球阀等组成 当钻井液无压力时，胶塞处于下部位置，膜片也当钻井液无压力时，胶塞处于下部位置，膜片也处于常位，锥阀打开，球阀关闭，输出压力通大处于常位，锥阀打开，球阀关闭，输出压力通大气当钻井液有压力时，压力当钻井液有压力时，压力推胶塞推胶塞推推 导杆导杆推推膜片，膜片的锥阀座与阀芯吻合，推阀芯向上，膜片，膜片的锥阀座与阀芯吻合，推阀芯向上，打开球阀气源通过球阀进入输出腔，此气压通打开球阀气源通过球阀进入输出腔，此气压通过膜片产生一个压力与钻井液压力平衡，此时的过膜片产生一个压力与钻井液压力平衡，此时的气压为输出气压气压为输出气压工作原理工作原理 钻井液压力与输出气压之比为钻井液压力与输出气压之比为20012001，即当钻井，即当钻井液压力为液压力为20MPa20MPa时，输出气压为时，输出气压为0.1MPa0.1MPa。

故其接收故其接收压力表为二次压力表，即压力表为低的气压表，仅压力表为二次压力表，即压力表为低的气压表，仅按比例在表盘上显示高的液压按比例在表盘上显示高的液压其气源压力为其气源压力为0.35MPa0.35MPa，安装时气源管线在较高的，安装时气源管线在较高的地方，而输出压力接在较低的位置，故管线连接为地方，而输出压力接在较低的位置，故管线连接为“高进低出高进低出”由于单边受压会影响膜片的测量性能，故在钻井由于单边受压会影响膜片的测量性能，故在钻井液来路上应装一截止阀当无气源时，关掉截止阀，液来路上应装一截止阀当无气源时，关掉截止阀，使胶塞下无钻井液压力使胶塞下无钻井液压力4.4.气动阀位变送器气动阀位变送器阀位开度表阀位开度表功用功用 阀位变送器按装在液动节流阀的端部液动节阀位变送器按装在液动节流阀的端部液动节流阀的活塞杆伸出端与阀位变送器的顶杆相接触流阀的活塞杆伸出端与阀位变送器的顶杆相接触液动节流阀的开关状况通过活塞杆的位移以机械液动节流阀的开关状况通过活塞杆的位移以机械作用力的方式传输给阀位变送器，阀位变送器再作用力的方式传输给阀位变送器，阀位变送器再将所接受的机械力转换为气压讯号并将讯号素、将所接受的机械力转换为气压讯号并将讯号素、输送到液压控箱的阀位开启度表，以气压的高低输送到液压控箱的阀位开启度表，以气压的高低变化显示节流阀的开启程度。

变化显示节流阀的开启程度结构结构 气动阀位变送器由推杆、套筒、锁紧螺母、阀座、阀气动阀位变送器由推杆、套筒、锁紧螺母、阀座、阀杆、弹簧及膜片等组成杆、弹簧及膜片等组成 工作原理工作原理 当压力当压力0.35MPa0.35MPa的气源进入仪表后分为两的气源进入仪表后分为两路，一路进入路，一路进入A A室，在室，在A A室弹簧将阀杆压在阀室弹簧将阀杆压在阀座上，关闭座上，关闭A A室和室和B B室的通路；另一路经恒流室的通路；另一路经恒流孔进入孔进入D D室，再经喷嘴、室，再经喷嘴、E E室和室和C C室排入大气室排入大气5.5.节流管汇控制箱节流管汇控制箱功用功用结构结构(二二)控制系统原理控制系统原理n控制系统原理控制系统原理n当钻机气源进入控制箱后，一路进入气源压力表，当钻机气源进入控制箱后，一路进入气源压力表，一路进入空气滤清器，进入空气滤清器的气又分为两路一路进入空气滤清器，进入空气滤清器的气又分为两路一路经减压阀后到二位三通先导阀和二位四通气控换向一路经减压阀后到二位三通先导阀和二位四通气控换向阀，由二位四通气控换向阀的控制使压缩空气轮换进入阀，由二位四通气控换向阀的控制使压缩空气轮换进入气动液压泵的左、右缸，使活塞左、右移动，带动柱塞气动液压泵的左、右缸，使活塞左、右移动，带动柱塞泵油，高压油泵油，高压油(无压缩空气时，可采用手动液压泵无压缩空气时，可采用手动液压泵)经溢经溢流阀进入蓄能器贮存，一旦需要，则可搬动手动三位五流阀进入蓄能器贮存，一旦需要，则可搬动手动三位。