石油钻井井下多压力超高压模拟系统控制实现

在分析0－6000m石油井下岩石所受超高压多压力联合作用环境的基础上,采用现代控制技术对井下岩石所受的多维耦合压力进行了模拟及控制,研究探索了一种超高压溢流控制的实现方法及超高压、复杂介质控制执行机构设计。经调试测试证明,该系统控制可靠,对类似超高压、多压力、介质复杂的控制系统研制有很好的借鉴作用。     

超高压气井井口安全系统及其应用

国内外采气树井口安全阀控制目前主要采用液动控制技术和气动控制技术,气动安全阀控制技术停留在低压、常温、低产、非腐蚀气质条件范围及压力等级34.5 MPa、69.0 MPa以下阶段,压力等级103.5 MPa、138.0 MPa及以上的超高压气井采用气动井口安全阀的控制至今尚无经验可循。为了解决目前国内超高压气井井口安全阀在高压、高温、高产、高腐蚀气质等恶劣工况下的使用难题,保证井口安全阀功能的有效性,确保采气树井口装置安全可靠,通过对井口安全系统一体化优化设计,从气动安全阀应用叠式气动执行器成套组装技术、气动安全阀在工艺管道上串联冗余安装方式、高低压压力传感器采用103.5 MPa等级保护技术、节流阀后加装防低温冻结的加温技术和控制系统采用逻辑关联控制技术等多方面、多角度对超高压气井的井口安全系统的应用技术进行分析,并在我国超高压气井双探1井井口安全控制系统进行了首次应用,取得了圆满成功,解决了超高压气井井口安全系统在国内使用的难题,为超高压气井气动安全阀控制技术推广应用奠定了基础。     

用DCS实现超高压反应器压力的脉冲控制

介绍了高压聚乙烯装置超高压反应器压力控制的特点，专用压力控制器的控制原理和完成的功能，以及用Bailey的INFI-90系统替代专用控制器实现高压聚乙烯装置超高压反应器压力的脉冲控制方法。     

随钻地层压力测量电液控制系统设计

为准确测量地层孔隙压力,实现随钻地层孔隙压力剖面,开展了随钻地层压力测量系统电液控制技术研究。电液控制系统包括电控和液压2个部分,电控系统为主从式双处理器架构,其中主处理器完成信号测量、处理和存储,执行地层压力回归计算等关键算法,执行液压系统中控任务调度和逻辑控制,对从处理器发出控制指令。从处理器负责电机运行和电磁阀开关控制。其中液压系统由动力源泵站、电磁阀、溢流阀、液压双向锁、探头装置、抽汲装置组成。电液控制系统可实现探头推靠密封、抽汲地层流体、测量地层压力及探头回收等功能。不同渗透率岩心试验和模拟井试验结果表明,地层压力测量曲线与理论曲线一致,表明电液控制系统能够用于随钻地层压力测量系统原理样机的理论验证和试验,为研制实用的随钻地层压力测量系统奠定了基础。     

新型不压井井下控制开关的研制与应用

新型液压控制开关是高压油井丢手不压井作业管柱的关键工具，该工具配套形成的丢手不压井作业工艺技术同时解决了高压油井作业时拆装井口、起下抽油杆和起下油管柱时的带喷问题；同时该技术有效地防止了清蜡洗井等入井液对油层的损害问题，对开发高压低渗透油田有重要意义。本文主要介绍了新型液压控制开关的结构、工作原理、设计计算及应用。     

东营凹陷压力系统特征分析

在分析超压和低压形成机制的基础上，采用声波时差和地震速度的方法计算地层压力，研究了东营凹陷压力系统及其分布特征，分析认为凹陷内主要以利津洼陷和牛庄洼陷为中心构成两个超高压－高压系统，环利津洼陷和牛庄洼陷的断裂带为泄压区；在民丰洼陷和博兴洼陷只有小范围的超压区。压力系统的环带状分布受断裂和边缘粗碎屑沉积体分布的控制。在洼陷内部，断裂对压力系统起着明显的分隔作用。     

沉积盆地压力系统分析—以东营凹陷为例

盆地压力系统与油气成藏有密切的关系，本文从压力系统的研究方法入手，采用声波时差和地震速度谱的方法计算流体压力，分析超压和低压和成因机制，系统地研究了东营凹陷压力系统及其分布特征，总结出在东营凹陷内主要以利津洼陷和牛庄洼陷为中心构成两个超高压－高压系统，环利津洼陷和牛庄洼陷的断裂带为泄压区。在民丰洼陷和博兴洼陷只有小范围的超压。压力系统的环带状分布大致受断裂和边缘粗碎屑沉积体的分布控制。在洼陷内部，断裂对压力系统起着明显的分隔作用。这一研究为东营凹陷油气运聚提供有力的依据。     

新型验窜验漏井下管柱

1．基本原理 新型验窜验漏系统采用高压开启的滑套开关代替低压开启的节流器，通过调节滑套开关内液压阀的数量，从而调节与控制活塞受力的液压面积，来改变滑套开关的开启压力，将开启压力由0．7MPa提高到10．0MPa，增大封隔器坐封压力与节流器打开压力压差。用K341封隔器代替K344封隔器，改液压解封为上提解封，使封隔器坐封稳定，提高验窜验漏的可靠性。具体操作是当管柱下入到设计深度时，从油管正注加压，压力大于0．5MPa时，K341封隔器胶筒开始坐封，压力升至设计压力时，液压推动滑套液压阀打开（具体开启压力根据实际需要，装配时可以调整），进行验窜或验漏操作。当完成第一次操作后泄掉油压，滑套复位，上提管柱，K341封隔器解封，如果需要第二个层段的操作，当上提或下放至设计深度后，重新重复以上操作，进行验窜或验漏，以此类推，可以进行多次操作。     

石油化工管道压力试验问题探讨

根据国内外现行管道规范的要求,石油化工管道在安装完成后一般要进行压力试验。压力试验有液压试验、气压试验、液压+气压结合试验等多种方式,一般情况下优先选用液压试验。但由于石油化工管道的介质特性、工况条件、材质规格、连接形式及布置方式千差万别,同时也受现场条件限制,部分管道进行液压试验存在一定困难,除此之外,采用气压试验危险性较大,相关标准规范对于气压试验也有相应的限制条件,故管道系统采用气压试验时可能存在不可实施性和局限性。因此,在制定管道压力试验方案时,既要考虑试验质量、管系安全及试验成本,也要考虑压力试验的可实施性。压力试验中的压力计算需同时考虑管道设计温度、管材属性、管道元件的承压能力等因素,避免因压力试验致使管道元件损伤。压力试验温度选择时应注意避免造成管道低温脆性破坏。     

水平井井下工具模拟试验装置的研制

根据油田对井下工具的试验检测需要,研制了水平井井下工具模拟试验装置。装置主要由模拟试验台、水压系统、液压系统和数据采集与控制系统组成。试验台可以提供300kN的载荷输出,水压系统设计指标为30MPa。液压系统采用变量泵和比例溢流阀控制压力和流量,数据采集与控制系统由工控机与PLC联合,可实现对拉力、液压力、水压力和油温的实时采集,以及对比例溢流阀的连续控制。性能试验和应用试验表明,该模拟试验装置能满足井下工具拉压力检测和水压试验的要求。     

4000 t钢管水压机径向密封试压过程优化

阐述了4000 t钢管水压试验机的径向密封工作原理及试压过程的电气控制过程。针对试压过程中出现的增压不稳、保压失败等主要问题,从电气控制角度进行了分析,并提出了在增压过程中适当减少高、低速增压的切换次数以及保压过程中适当增大打压参数的解决方案,对径向密封胶圈内水压的控制过程进行了整体优化,使其与钢管内高压水的动态同步性能得到提高,增强了密封胶圈内高压水在保压过程中的稳定性,保证了4000 t钢管水压力径向密封的可靠性。     

2000t水压机后试压头及排气系统改进

螺旋焊管用静水试验压力机后梁试压头通常采用移动式试压头,其排气阀系统与前试压头组装为一体。在生产过程中,常常发生试压头漏水及后试压头损坏而影响水压机正常安全工作。针对这一现象,提出了试压头及排气机构的改进方案,将排气机构内高压水与后试压头隔离分开,避免了由于试压头及排气机构本身设计制造及排气通道高压水冲击带来的问题,有效解决了后试压头漏水问题,保证了水压机安全生产。     

海洋油气生产平台液压解卡千斤顶

鉴于海洋油气生产平台修井机提升能力不足的问题,研制了海洋油气生产平台液压解卡千斤顶。该液压解卡千斤顶主要由同步顶升装置、液压站和控制系统3大部分组成。同步顶升装置采用4个液压缸同步运动来实现顶升解卡,液压站采用美国DYNEX多出口、超高压、大流量柱塞泵及变频控制电机。采用位移、压力传感器和西门子可编程控制器构成位置检测与控制系统,可实现精确的顶升位移和顶升力控制。现场试验情况表明,该液压解卡千斤顶投资成本低,安装周期短,操作简单,可靠性高,适应性广,能够满足海洋油气生产平台上复杂解卡工艺的要求。     

钢管水压试验机油水平衡系统故障分析与改造

为了解决某40MN钢管水压试验机在水压试验初始阶段频繁出现油水平衡系统油压无法建立的问题,对油水平衡液压原理及故障产生原因进行了分析。分析结果显示,油水平衡系统中各控制阀的回油管线汇集到一处进行回油,油液在回油管内对液控单向阀造成压力回冲,液控单向阀无法完全关闭导致泄漏,致使系统无法建立压力。最后,针对故障产生的原因提出解了决方案。     

微机测试技术在压力容器水压试验中的应用

分析了压力容器传统水压试验操作工艺存在的检测质量和安全等方面的不足,介绍了压力容器水压试验微机测试系统的控制原理、性能及特点。     

TYB系列调压注水装置

ＴＹＢ系列调压注水装置由双缸四腔泵体、电液换向阀、控制液路及控制电路组成。换向系统采用常规液压换向阀的基本结构, 换向信号运用传感技术和集成化无触点控制电路采集与传递, 液压换向部分配备有液位、压力和温度过载保护系统。通过换向系统将水网来水作重新分配, 同时产生一股高压水流和低压水流, 分别适配于欠注井和低压注水井, 提高了注水系统的效率, 减少了动力消耗。现场试验证明, 装置运行平稳, 性能可靠, 运行费用低, 节能效果明显。     

修井作业用YJSY-GD-1型试压装置的研制

为了解决修井作业试压中存在的难以精确控制压力值、施工成本高以及安全性不高等问题,研制了YJSY-GD-1型试压装置。该试压装置集成在一个拖橇上,由柴油机驱动牵引。装置设计了排空和卸压管路,其高压泵和低压泵均设计了过载保护阀,提高了安全性。现场试验表明,该试压装置的各总成件参数匹配合理,达到了试压对压力和排量的要求,性能可靠,操作维护简单;推广应用77井次,试压均取得成功。     

一种新型天然气压缩因子数值计算方法

天然气压缩因子是天然气重要的物性参数之一,传统计算方法对于高压天然气的计算存在较大误差。综合利用传统压缩因子图版与高压天然气压缩因子实验数据进行拟合,得到了同时适用于中低压及高压范围的天然气压缩因子计算公式。计算显示在低压段平均误差为3.3%,在高压段平均误差为2.5%。将这一公式应用于气井压力的计算中,取得了较高的计算精度。