关于​钻井节流阀控制箱的相关要求-「亿威仕」

钻井节流阀控制箱

1、总则

远程液压节流阀控制箱的功能，是从一个或多个遥控点对钻井节流阀提供可靠的控制，以所需的灵敏度和分辨率使节流阀提供预定的所有控制程序，包括：

a）一级井控的程序。

b）阻止钻井液、气体、液态碳氢化合物及地层碎屑以高达内部导流管线实质承载量的速度流过内部导流管线。

2、功能要求

2.1 总则

控制系统应提供：

a）驱动器能使节流阀的节流孔在任何压力（最高达额定工作压力）下达到从全开到全闭的任何尺寸。

b）用于节流阀驱动器的动力足以使节流阀在 30s 内从全开位置到全闭。

c）操作控制系统能使操作者把节流孔打开到任何尺寸（最大为全开），从而得到从 0MPa（0psi）到节流阀额定工作压力范围内任何想得到的环流压力 0.069MPa（+10psi）。控制设备上应适当标出其控制方向。

d）控制台上有一个节流阀位置指示器，指明节流孔的相对位置或相对于全开的相对开度百分比。

e）装在控制面板上的一个压力计用于显示驱动控制泵工作的钻机空气或气体压力。只有空气或气体液压驱动系统需要该压力计。

f）控制面板上的压力表显示液压泵、蓄能器系统或其他动力源的系统动力（液压、空气、电力）。

g）压力计刻度为 0MPa（0psi）到压力计监测的管汇的完全额定工作压力。这些压力计上应根据功能清晰标识，并且独立于其他压力计系统。压力计还应满足下列要求：

1）精度为全量程的 ±0.5%。可以使用波登管式压力计，也可以使用诸如电子传感器和显示系统等的其他确定类型。并且也可提供全量程压力比节流系统额定压力低的任何类型的压力计，以便低压时具有较好的分辨率；在这种情况下应提供手动或自动的隔离阀以防止超过这些压力计的量程。

2）最小刻度盘直径为 152.4mm（6in）。读数字码应高 12.7mm（0.5in），在环境亮度下可从 3m（10ft）处看清，分辨率为 0.069MPa（10psi）。

3）刻度盘分刻度为 0.1725MPa（25psi）或更小，并且指针的宽度或形状应有助于看清 0.1725MPa（25psi）或更小的目视分辨率。

4）在标准管汇和节流管汇压力传感位置处，应使用一个压力传感器，使工艺流体不与压力计系统的液压流体或气动流体接触。

5）传感器的额定工作压力和额定温度范围应不小于安装传感器的管汇的额定工作压力和额定温度范围。

2.2 活塞分隔型传感器

2.2.1 在压力表的全量程时应考虑到膨胀，活塞分隔型传感器的液压油驱油能力应等于整个软管的流量及压力表管道流量之和的 1.5 倍。在本体上有一个永久性的金属标识警告使用者，传感器不能驱动额外的软管或压力计。

2.2.2 当额定工作压力高达 69MPa（10000psi）时，可以采用 1∶1 的活塞比。当额定压力为 69MPa（10000psi）～138MPa（20000psi）时，应采用工作压力与压力计液压油压力之比为 4∶1。

2.2.3 1：1的隔离器灵敏度应为 0.069MPa（10psi）。在等于接受器压力计中间刻度所指压力时，4∶1 的隔离器灵敏度应为 0.1725MPa（25psi）。

2.2.4 活塞应设计成如果液压系统出现泄漏和液压油流失，活塞将碰到行程的上限，并且密封圈（或辅助密封）将继续分隔工艺流体与液压系统，并且能防止工艺流体流入液压压力传感系统。

2.2.5 液压油的操作温度应从 -28.9°C（-20°F）～93.3°C（200°F），并应符合制造商关于传感器弹性体和金属规格适应性的规范。

2.2.6 压力计系统软管的额定压力应与最大的系统工作压力相匹配。

2.2.7 压力传感器使用的材料应根据井内容纳的流体来确定。

2.2.8 接入钻机管路的连接件应使用 GB/T 22513-2013 或本标准连接件制作。不允许使用有管螺纹或焊接管螺纹的连接件。任何用于传感器或转接器的焊接应符合本标准中的焊接标准。

2.2.9 构成传感器一部分的活接头应符合 GB/T 22513-2013 中其他端部接头的有关规定。

2.2.10 控制面板上应有用于在节流阀操作过程中监测各个钻井泵的泵冲数计数器/速率计。

2.2.11 泵冲数显示仪应显示累加的泵冲数，并应能够让操作者调零，但当达到它的最大计数能力时，它应自动调零并继续计数。

2.2.12 如果不能同时显示SPM（每分钟冲程数）和总冲程数，控制面板或计数器面板上有一个开关能选择显示"每分钟冲程数"。

2.2.13 该SPM显示如果是数字式的，应显示每分钟一冲程的分辨率。

2.2.14 所有的计数器/速率计的导线（电源、泵微动开关等）应满足国家相关要求（所有适用机构）。

2.2.15 如果使用数字显示，数字字码应至少高 12.7mm（1/2in），并在任意环境亮度下能从 3m 处看清楚。

2.3 紧急操作措施

2.3.1 如果钻机动力出现故障，控制台控制系统应给接受的备用动力（如氮气瓶）提供连接件和配件，并给出节流阀操作 12h 所需动力数量的建议。

2.3.2 如果主液压泵出现故障，液压操作控制台控制系统应采用手动泵、阀件和其他组件，以便手动为节流阀控制系统提供液压压力。

2.4 指示说明

节流阀控制箱应包括在正常模式和紧急模式（动力故障）下操作节流阀的指示说明。这些指示说明也应显示验证系统准备状态的步骤。

2.5 液压软管（用于节流阀操作）

2.5.1 软管应具有只能用正确方法装配的连接件，并且禁止装入压力计系统。

2.5.2 同样地，压力计软管也应具有只能用正确方法装配的连接件，并且不能装在节流阀操作液压回路中。

2.5.3 应在控制面板上和节流阀上注明所有软管的连接件。

2.5.4 设计用于多个节流阀/控制面板的系统，应符合上述全部要求，但在多个控制台装置中，允许每个控制台分别同时连接多个钻杆压力表和多个套管压力表。

3、操作/保养手册

制造商应对按本标准生产的每种型号和尺寸的节流阀系统准备和提供操作手册。操作手册至少应包括下列信息：

a）安装说明。

b）操作说明，包括所有节流阀所需的正常操作，以及如果外部动力源或设备出现故障或在任何内部组件出现故障时进行的全部紧急操作说明。

c）主要组件的尺寸及物理数据。

d）维修、保养和试验信息及程序，包括拆卸和装配信息。

e）零件信息。

f）贮存信息。