浅谈海洋油田安全控制柜的操作与管理标准.pdf

TECHNOLOGYSUPERVISION IN PETROLEUMINDUSTRY石油工业技术监督 ·2008 年 9 月年 11 月安全控制柜除能够实现手动控制外 ，还能完成油井在发生井喷 、火灾等意外情况下的自动安全关闭和遥控关断关闭功能 ，是油井安全生产 、海上环保和油井自动化控制的重要组成部分 控制柜按照动力类型分为气动型 、太阳能型和电动型 3 种类型 ，胜利海洋油田按照海洋安全生产法规标准要求 ，投产平台均装备地面安全控制柜 ，除个别边缘单井使用太阳能外 ，全部采用电动型 ，控制系统全部采用液压控制 工作原理油井安全控制柜采用液压控制 同时 ，可对相应的单井单独控制 ，相应单井的井口安全阀 （SSV）、井下安全阀 （SSSV）和封隔器排气阀 （GSV）能够分别控制 液压油为 10 号透平油 ，井下安全阀 （SSSV）工作压力为 31 027.5kPa(4 500PSI)，井口安全阀 （SSV）工作压力为 20 685kPa (3 000PSI), 封隔器排气阀(GSV)工作压力为 17 237.5kPa(2500PSI) 总成控制压力 482.65kPa(70PSI)；各井的井下安全阀 （SSSV）和井口安全阀 （SSV）的关闭 ，可实现逻辑关 、开顺序 。

其关闭顺序 ：SSV→SSSV； 开启顺序 ：SSSV→SSV，从而有效地保护井下安全阀 油井控制柜液压动力源采用电机驱动 除边缘单井使用太阳能和 24V 直流电机外 ， 其它均为220V 交流电机 油井控制柜除能够自动供压外 ，还能够手动打压 油井控制柜的电动开关具有自动和手动功能 当电动开关在自动档时 ，控制柜具备自动供压和制动功能 ；同时 ，液压油箱具备限位电动启动装置 油井控制柜的液压总干线及各井的井下安全阀（SSSV）、井口安全阀 （SSV）、封隔器排气阀 （GSV）支线 ，具有超压溢流 、安全保 护 装 置 ，其 保 护 值 为31 027.5kPa （4 500PSI）、 31 027.5kPa （4 500PSI）、31 027.5kPa（4 500PSI）、20 685kPa（3 000PSI） 消除了天气的温度变化对液体油流的影响 控制柜可对任意一口井的井下安全阀 （SSSV）、 井口安全阀（SSV）、封隔器排气阀 （GSV）分别进行手动开 、关 油井控制柜可接受自动化信息终端 （RTU）发出的关阀信号 ， 并迅速可靠地自动关闭所有油井的井下安全阀 （SSSV）、井口安全阀 （SSV）和封隔器排气阀（GSV），从而实现远控关断 。

自动化信息终端 （RTU）为液压阀提供的动力为 24V、电流小于 1A 平台断电时 ，井下安全阀 （SSSV）、井口安全阀 （SSV）、封隔器排气阀 （GSV）保持开启状态 油井控制柜设有易熔塞 ，具有特殊情况下的紧急关断 （ESD/TSE）功能 油井控制柜的液压总干线及井下安全阀 （SSSV）、井口安全阀 （SSV）和封隔器排气阀 （GSV）的支线 ，具有液压数字显示功能 ，并能给信息终端 （RTU）提供准确的压力数据 应用操作标准1 环境选择标准（1）安装地点 地面安全控制柜安放在海上采油平台 、露天甲板 油井安全控制柜内部组件及外壳全部采用 316L 不锈钢 ， 有效地解决了海洋环境条件下的设备腐蚀问题 2）使用环境 气温 ：-25～50℃；空气相对湿度 ：≤90%；盐雾 ：年均 45d；降雨 ：年均 70d，暴雨 15d；降 雪 ： 一 般 为 12 月 至 次 年 的 3 月 ， 最 大 积 雪150mm；寒潮 ：主要发生在 9 月至次年的 5 月 ，年均7 次 ，伴有剧烈降温 气旋 ：年均 9 次 ，伴有大风 、暴雨 、暴雪 ；总成及各部件满足海上 “三防 ”（防潮湿 、 防盐雾 、防霉菌 ）要求 ，具有挪威船级社的质量性能认证书 。

具有可靠的防水 、密封性能 ，达到 Ⅰ 级防爆等级 油井控制柜的应用能够满足海上油田的海洋环境 2 准备标准（1）管线连接 液控管线要求直径为 6.35mm 的316L 不锈钢焊接钢管 ， 最大 耐 压 68 950kPa(10000PSI)，工作压力为 48 265kPa(7 000PSI)管线进行试压 试压液为 10 号透平液压油 ，压力 48 265kPa(7 000PSI)，稳压时间 30min 为合格 控制管线与控制柜的连接 首先 ，在井组平台分清各个单井的名称后 ， 对单井准确分清井下安全阀井口安全阀和封隔器排气阀 ，井组要逐井进行连接 保证控制柜与各井的连接顺序准确 、各井的阀门连接一致 ，不得出现任大家谈浅谈海洋油田安全控制柜的操作与管理标准张培东中石化胜利油田 井下作业公司 （山东 东营 257077）54石 油工业技术监督 ·2008 年 9 月TECHNOLOGYSUPERVISION IN PETROLEUMINDUSTRY石油工业技术监督 年 11 月何错误 2）检查液压油 液压油为 10 号透平油 要求油质清纯 ，无气味 ，色略黄 在温度 -30～80℃内 ，压力为34 475kPa(5 000PSI)的作用下 ，18 个月内液压油无任何物理及化学变化发生 。

3）检查电源 控制柜使用的电机共有两种类型 一类为 220V、50Hz 的交流电机 ，另一类为 24V的直流电机 电源连接时 ，分清电源类别 ，不得盲目连接 ，对应控制柜的电机 ，连接电源 ，准确无误 ，牢固可靠 4）检查控制柜 控制柜出厂后经过长途运输和装 、卸过程 ，难免存在使用上的问题 使用前 ，柜体内 、外要进行全面细致的检查 柜体外的各压力表 、液压油指示表 、各开关按钮是否完好 ，安装是否牢固 ；柜体内的安全截止阀 、调节阀 、电动阀 、储能罐 、电机 、高压泵是否完好 ，安装是否合理 ，管路连接有无松动 并且 ，结合控制柜设计图 ，认真检查 ，是否存在安装上错误及疏漏 同时 ，控制柜要进行投产前的试运行工作 载压 34 475kPa(5 000PSI)，连续工作 48h，压力不出现任何异常 ，手控和电控处于正常 ，各项性能指标均符合要求 3 现场使用及管理标准（1）开启 启动油井阀控制柜 ，使整个系统到达稳定 稳定时间 30min 后 ，逐井逐项投入使用 每项间隔 30min 以上 在保证井口和连接管线无任何异常后 ，进行下一项的工作 不得一次性盲目开启井组的所有开关 ，以免造成电机超负荷工作 。

2）使用 油井安全阀控制柜的开启 、关断要严格执行逻辑程序 即 ：关断时先井口安全阀封 ，后井下安全阀封 ，相继间隔时间 30s；开启时 ，后井口安全阀封 ，先井下安全阀封 ，相继间隔时间 30s井下安全阀是对井下油气流的封隔 它是依靠自身密封套筒和阀板的组合 ，它的密封特性是钢性密封 它的开启 、关断 ，要防止碎屑物质的存在 ，特别是油井砂砾 一旦阀体存在砂砾 ，将损坏安全阀 ，造成井下安全阀密封性能失效和以后必须的油井维修 因为 ，当油井正常生产时 ，井下的油气流难免携带油层砂砾 ，出现在井下安全阀位置附近 所以 ，油井井下安全阀关断 、开启时 ，确保井内油气流处于静止状态 ，严格执行逻辑关 、断程序 3）液压油检查 控制柜投入正常使用后 ，要求液压油数量充足 ， 不得少于油箱容积的三分之二 油质清纯 ，不得出现杂质及变色 严禁油质结蜡 一旦出现不良现象 ，立即更换全部液压油 一般每使用 18 个月时间 ，液压油更换一次 4）储能罐检查 储能罐内的氮气能量要始终保持 6 895～8 274kPa(1 000～1 200PSI)一般每使用 36个月时间 ， 储能罐更换一次或向罐内充加氮气能量一次 。

问题检查与处理程序1 控制柜没有低压或低压不稳定（1）没有低压 当控制柜投入运转 ，系统压力到达设定值后 ，电机自动停止 按下启动按钮 （C20.1），发现没有控制低压 ，控制柜无法运行 其原因 ：低压控制回路中低压进行了释放 ， 回路上的两个低压三通阀 （C8B1；C8B2）已损坏 低压三通阀是一个压力三向外输阀 ，一相压力供给易溶塞 （ESD/TSE），一相与高压三同阀相连接 ，输入控制柜的控制压力 ，另一相与回流管路连接 ，释放压力 正常工作状态下 ，低压三同阀与回路隔绝 ，当阀体损坏后 ，它与回流管路连通 ，使控制回路形成压力释放回路 此时 ，检查控制回路上的两个低压三同阀 可能有一个损坏 ，也有可能两个都损坏 予以更换 2）低压不稳定 控制回路启动后 ，低压经反复多次调节后 ，得不到稳定 应确认控制回路的低压出现渗漏 其原因 ：低压调节阀 （C7B.1）损坏和储能罐能量不足 低压调节阀是一个三相连通的低压外输阀 ，可通过手动旋转按钮来实现低控制压力 内由三组丁氢橡胶密封圈和一个可调节的阀座组成 当低压不稳定时 ，打开调节阀 ，检查内部部件 阀座是不锈钢实体 ，一般不会出现问题 ；对三组丁氢橡胶密封圈要认真检查 ，发现胶圈出现断裂或磨损 ，予以更换 。

储能罐内氮气能量低于 5 516kPa(800PSI)，其能量对控制回路的低压起不到维持平衡作用 予以更换 2 井下安全阀 （SSSV）和井上安全阀 （SSV）无压力系统高压达到设定值 、 控制低压处于正常状态下 ，井下安全阀 （SSSV）和井上安全阀 （SSV）无压力 应考虑为两个高压三通阀 （M7.1；M7.2）损坏 这两个高压三通阀完全相同 ，它是在低压的作用下 ，使系统高压与井下安全阀 （SSSV）或井上安全阀 （SSV）相连通 ，以此实现对油井的控制 高压三通阀损坏 ，低压失去控制作用 ，高压回路与回流管路相连 ，形成压力释放回路 此时 ，对两个高压三通阀予以更换 本文编辑 ：路 萍 收稿日期 ：2008-11-04大家谈55。