防噴器快速試壓裝置增壓設計探討

劉亞兵

【摘要】針對現行封井器試壓方法及存在問題，分析了增壓缸的原理并進行結構設計，具有很好的技術實踐應用效果，并能保證作業施工安全最大化。

【關鍵詞】防噴器

增壓設計

問題原理

結構設計

井控工作是作業施工過程中不可或缺而又很重要的工作，對井控裝置的檢修和試壓是保證作業施工的安全順利進行的必要條件。針對現在井控裝置檢修的復雜性和多樣性，以及越來越高的標準要求，提高工作效率、節省勞動力、減低勞動強度，成為適應社會發展的唯一條件。現有的封井器試壓打壓裝置由于自身打壓慢，設備檢修復雜、實驗結果影響偏大。利用增壓缸進行增壓，就能很好地解決上述問題。另一方面能減低噪聲污染，提高工作環境質量，創造良好的工作空間，還有在安全方面也有了很大的保障，操作人員可以通過電腦操縱或液壓控制增壓缸增壓，而不用擔心試壓時的高壓介質流體因滲漏等原因而傷到人，因此，將封井器打壓方式改為增壓缸增壓具有很好的技術實踐應用效果，并能保證最大的作業施工安全。

一、現行封井器試壓方法及存在問題

現用封井器打壓方法主要還是采用電動柱塞泵和氣動試壓泵為多。

（1）電動試壓泵。用電動泵打壓是通過電能驅動柱塞泵往復運動、吸水然后向封井器內增壓。此方法優點是泵排量大，壓力上升快;缺點是噪聲污染嚴重，所占用的空間較大，而且必須有專門的防護設施保證壓力泄露時不會傷到人。設備的維護、保養等工作比較復雜，必須有專門的維修人員才能進行修理。如果因為泵自身原因而工作不正常，維修時間長，工作容易造成積壓。對生產影響較大。

（2）氣動試壓泵。氣動試壓泵是通過氣源壓力驅動柱塞泵往復運動、吸水、打壓。此方法升壓較平穩，但由于泵排量低，上壓較慢。并且由于本身是氣驅動，噪聲大。一般的氣動試壓泵均是由兩個低壓泵和兩個高壓泵組成。之間用耐高壓管線連接。所以結構復雜，不易維修;管線多，容易發生微小的滲漏，影響試壓結果。氣動泵本身需要有一定的氣源，氣源潔凈程度也很大程度影響到氣動泵的工作，容易損壞。另外，氣動試壓泵作為一個高壓制備設備，結構復雜，不宜維修，存在一定的危險性，加上自身占有的空間、防護等設施，空間占有就更大。

以上兩種試壓裝置各有各自的優點，但各自的缺點在長期的使用和工作中也顯現出來。我廠的防噴器產品覆蓋勝利油田作業施工一、二公司，淺海平臺，大明，井下等單位，現有雙閘板防噴器75臺，單閘板防噴器26臺，環形防噴器44臺。其中35Mpa防噴器53臺，70Mpa防噴器22臺，53 21防噴器2臺。年維修防噴器在700臺左右，維修量都在逐年增加。在工作量越來越多、工作環境要求越來越好、生產設施越來越完善、工作效率越來越高的今天，在試壓環節上，提高設備工作穩定性，縮減勞動強度，提高效率是非常有必要的，而利用增壓缸進行增壓實驗，完全能滿足要求。

二、增壓缸的原理及結構設計

（1）原理。將試壓泵改為增壓缸，利用原有控制臺制備的高壓液壓油壓做為原始驅動壓力，推動增壓缸內活塞往復運動，吸人流體試壓介質（清水），向封井器內推人而增壓。確定增壓缸內橫截面比：根據增壓缸內的壓力平衡，輸入油壓與傳遞壓力平衡，即P1S1=P2S2。控制臺額定工作壓力為21MPa，35MPa封井器試驗壓力為35 MPa，最大打壓40 MPa則橫截面比例為：（21：40=1：1.929），考慮到壓力損耗和最大工作壓力余量，將橫截面比例定為1：1.9時，就完全滿足對35MPa封井器進行試壓。

（2）結構設計。增壓缸的材料。該增壓缸為高壓液缸，為保證缸的整體強度和機械性能我們選用與底法蘭、套管頭、四通同樣材質，選用35CrMo，它具有很好的抗剪切和抗拉強度。

增壓缸的結構、組成。該缸主要由缸體、53 2l法蘭盲板，螺栓、活塞、活塞桿、觀察孔等。

（3）安裝。由于增壓缸本身結構小，安裝靈活、簡便。在吸水口和泵人口連接處分別裝上高壓單流閥控制壓力流向。泵人口與封井器通過高壓管線連接，吸水口與穩定供水水源連接。通過操作控制臺換向手柄即可操作增壓缸的吸水和泵入。由前面計算得知一次吸入泵人操作基本上就能將封井器壓力增至35MPa左右。如果將控制臺的控制操作改為計算機自動操控，同時壓力時時監控也由計算機來完成，那么增壓和穩壓過程將只用一個人操作就能完成全部試壓過程，節省勞動力，降低勞動強度，節約勞動時間。

三、評價

將氣動試壓泵或電動試壓泵改為增壓缸，首先在成本購置上節約。增壓缸是利用了控制臺本身自制備的高壓液壓源作為原始驅動壓力源。不用再另外購置泵站。安裝使用方便，易于維護保養。由于本身原理簡單，部件少，很容易就掌握。節省勞動力，提高工作效率，縮短增壓時間。普通用電動泵或氣動泵打壓時間都要4到5分鐘時間，現在只需要10秒左右。并且減輕噪聲污染，提高了工作環境質量。

四、結論

利用增壓缸進行封井器的試壓，與電動泵和氣動泵比較有很大的優點和長處，將它和控制臺合理利用，將大大減輕勞動強度。同時它使用方便，便于安裝和維護，出現故障易于排除，不會因為故障而耽誤生產。所以說增壓缸在封井器試壓工作中，發揮著非常重要的作用，且能保證安全最大化。