井控装置自动化试压检测系统实践探讨

栾家翠，吴双，陈建新，周凯

（1.中国石油集团渤海钻探工程有限公司钻井技术服务分公司；2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司泥浆技术服务分公司；3.中国石油集团管道局六分公司，天津 300280）

我国资源能源建设工作的发展离不开我国经济水平的快速发展。石油天然气勘探开发工作是我国重要的能源开发项目，其开发过程中有着许多未知的风险。为此如何有效避免发生事故、提升钻井生产的安全性，是当前有关人员应当思考解决的难题。

1 井控设备自动化试压检测系统

借助现代计算机技术，可以模拟井控装置的运行状况，判断是否有漏水等故障。通过远程操作和控制，可以正常开启、升压、卸载设备等操作，并且操作员可以远离操作区域以确保检测安全。作为油田钻井维护的重要设备，主要分为电气控制模块和机械模块两类。以微机和PLC为核心总线，以提高系统的应用水平和范围。一般情况下，可以满足各种井控设备和不超过105MPa的压力歧管的压力测试要求，对不超过21MPa的油压进行测试并收集必要的监测数据。系统的主要组成部分以及它们之间的关系。系统包括井用测试卡箍、电动试压泵、液压站、高低压卸车系统，以及这些设备的远程监控设备和报警设备，实现防喷器、四通、三通的压力测试等，液压站提供防喷器运行所需的试压夹具和液压源，根据输入检测被控对象的压力指挥部最大压力可达21MPa.压力夹具主要用于辅助各种井控设备自动夹紧或密封运营部最大密封压力可达105MPa支持使用电动试压泵，可以测试防喷器的水压密性。液压钳可用于环形、单闸板、双闸板和其他类型的防喷器，并可与四通管连接以进行压力测试。在压力测试过程中，无须拧紧法兰螺栓，降低了操作强度；这样可以防止手动拧紧螺栓损坏防喷器的钢环槽，并延长防喷器的使用寿命。压力测试泵由电动压力测试泵和变频器组成，可实现一机多用，缩短检查和测试时间，并根据压力测试的需要满足各种要求。变频器的最大工作压力可以达到125MPa，并且变频器是无级调速的。但是，在变频器的应用中，自动控制系统的集成度很高，大多数参数是预先设定的。高低压水进出水系统由各种不同类型的液压平阀和控油系统组成，可以实现高压水和低压水的合理分配和卸载。模拟钻杆装置主要采用单摇臂形式，包括横梁、立柱、压力试验塞提升马达等部件。在测试过程中，可以将BOP投入运行并关闭，并且可以安装摄像机以观察BOP的密封状况。远程控制设备包括控制面板和无线传输设备。人员可以操作并观察压力测试夹具。压力报警装置由LED显示屏组成，可以提醒其他人员进行压力测试并远离压力测试夹具。数据检测与控制系统是系统的主要模块，其主要是由控制台、计算机、监视器、激光打印机等组成。计算机可以监视液压夹具、液压系统、防喷器、压力测试场所等，并且可以打开和关闭电气设备，控制泵的压力释放，收集和分析液压系统，液压夹具和BOP的压力信号，并实施该系统在机器运行时监视作业现场的图像。在具体应用中，压力测试数据采集图像监控系统具有以下特点：手动和自动控制可自由切换，互不干扰；可以设置压力测试指南以指导压力测试；该软件系统易于操作，处理简单，功能强大，并且可以在各种计算机系统上运行；该软件系统易于操作，并且可以在各种计算机系统中使用；收集并处理所有测试压力值，建立压力测试曲线，实时显示压力测试过程，并在压力测试曲线上标记出压力测试压力，压力稳定时间、压降等参数；系统具有超压报警功能，可以存储数据供以后查询。可以将主压力测试过程复制到硬盘上以供以后播放；该系统可用于数据存储并打印出第一个模拟测试报告，这使测试数据更加容易。

2 在应用中出现的问题

由于工作条件、其他环境条件以及不同设备之间对接的限制，导致在不同油田的长期井口的移动式试压装置进行试压操作时，发现很容易引起更多的质量和安全问题。因此，有必要对井控移动压力测试装置进行优化。为了杜绝各种安全隐患，有必要优化改造井控移动式试压装置的设备。与此同时，为了提高设备的可靠性以及检测工作的安全性，势必要提高井口的试压工艺。从移动式试压设备在油气田的实际使用情况来看，试压设备的组装工序只能由人工能完成的工作是试压工作过程中以及后续的试压作业。必须由手动执行的是拆卸和回收，这无疑增加了工人的劳动强度。

3 现场试压装置的改进方案

3.1 移动式试压车的设计方案

本设计的工程车满足压力试验设备和中央控制系统的安装要求，并具有一定的运行空间。它以自动化为核心要求，使电泵和气动泵成为大型设备。通过对不同设备如微电脑和自动控制装置的合理组装和配合，并利用自动切换系统进行操作和控制。控制试压，可以自动控制试压的压力和具体时间，使用设定的数据模板自动比较试压结果，并自动做出判断。为了满足HSE的基本要求，所设计的试压工程车必须完全满足要求，这对其可靠性有着决定性的影响。

3.2 工程车的车型选择

结合自动压力测试装置的整体设计思想，选择了一个可以满足设备安装要求并具有足够空间的手术室。它的安全性高，车身坚固，必须完全关闭。

为了应对各种路况，它应具有高底盘的特点，提供动力必须采用四轮驱动，还要具有较高的可靠性。车辆的抗振能力很强，车辆的承载能力要大于5T。

3.3 移动式压力装置设备的选择

通过合理地有目的地对电动泵和气动泵组的压力和排量进行选择，一方面，可以确保压力测试过程中的安全性；另一方面，成本和投资也得到了节省；同时也可以满足自动移动式压力试验机的安装要求。在压力测试过程中，必须满足某些管道的接线要求，以确保压力测试泵能够满足要操作的不同压力下的排量要求，在实际应用中具有明显的操作优势。首先，在压力测试操作过程中，组合泵的整体压力测试效率非常高。而且，大大降低了压力测试过程中的运行成本，可以有效满足某些特殊压力要求的压力测试要求。例如，在低压测试中，只有一个电动泵可以满足压力测试的要求。它不仅使压力测试的操作和控制十分方便，而且降低了成本和人员的工作强度，实现了自动组合压力试验期间试压时，泵的实际压力增加速度比较快，试压范围也比较广，用于应用程序开发试压作业，维护也很重要方便不过这种组合泵有很多优点，当压力高时，会出现压力超调。但是，通过选择压力测试设备的最佳组合，可以避免压力过冲。通过科学和有针对性的选择，我们甚至可以避免多种组合的弊端。不同地区都有自己的联合压力测试设备，充分发挥联合压力测试设备的优势。

3.4 设计移动式试压车结构

自动化控制设备、监控设备、压力测试设备等安装设备的合理组合，选择适合现场压力测试要求的工程模型。通过控制，可以实现压力测试设备的开闭系统，可以控制压力测试时间和压力。根据一组数据可以自动判断压力测试结果。区域试压工程车应能满足频繁振动、冲击、制动和振动的要求。然后，适应压力测试网站,大的环境和温度变化,从技术方面讲,同样的压力测试技术是当前移动压力测试设备的必须选择,应该紧急制动、监控、自动控制、气动泵及电动泵开关功能。在此基础上,还必须有良好的稳定性、一定程度的耐冲击、一些重要的分级压力测试等功能。自井控设备属于高压力水平,为了避免环境污染和人身伤害引起的超压测试,HSE要求必须满足在压力测试过程中,人机和液压泵应分开。为了满足HSE和人机适应性的要求，需要优化模型，合理安排车厢，实现人机分离，提高乘客驾驶舒适性。在压力测试工程车辆中，必须有一个自动控制压力测试程序。连接和界面设计的气动和液压管道必须避免泄漏。压力测试软件系统可以满足需求的压力测试。试验过程中，气动泵与电泵相结合，满足了生产效率的要求。

3.5 微机高压测试系统

在实际工作中，对高压测试系统的需求迅速增加。它对提高其运行性能是非常必要的，同时，也要更加保证其可靠性安全。本文介绍了高压测试监控系统。该系统采用微电脑自动控制高压测试系统，实现了高压测试的自动化。基于该微机的高压测试系统，不仅保证了操作人员的人身安全，而且大大提高了系统的简易性。微电脑型自动压力控制设备具有设定的压力值，它具有最大值。同时，测试系统配备了监控设备，可以满足不同单位的各种要求，并对设备的安装有严格的要求。在安装过程中，应按照正确的安装顺序和步骤进行组装。设备应安装在安全的地方。注意通风，避免密闭环境，保持室内外温度一致，保持室内干燥，防止扬尘。安装现场应安全，不得携带危险物品，使用过程中不得受到未知气体的影响，以免发生意外。在使用和维护过程中，设备应保持不导电状态。安装的设备必须由专门的设备制造商进行操作，并且检查和维护应由操作员进行组织。如果设备出现问题，可以根据不同情况采取不同的解决方案。如果有任何问题，请联系制造商返回工厂进行维修或更换。设备应进行大修并定期维护。

3.6 微机系统具有的优点

这种微计算机有很多优点，其中最值得一提的就是可以根据不同需求选择不同的操作模式，该微计算机包含自动控制模式和手机操作模式两种可以随时操作的模式。我们经常用到的模式是自动控制模式，这种模式具有计算机系统自动控制运行，不需要任何人员来更改计算机的压力测试值的特点。整个自动过程包括压力测试任务，这种测试的优点是不仅可以提高工作效率，而且可以减轻工作人员的工作强度。另外，可以节约时间和成本，为实现长期稳定的节能与发展提供了可靠保证。在完成任务的时候，要知道每个任务的实现都至关重要，而且每个任务都对应自己的一个编号，这样可以使操作流程更加简单，大大地提高了工作效率。另外，还可以防止出现交叉，这样的运行测试结果更具有保障。

4 结语

本文主要讲解和分析了井孔装置自动化试压检测系统的应用情况，同时探讨了以往传统的试压系统，对其进行了升级和完善。这不仅有效地保证了压力测试工作的安全性和可靠性,而且还为安全监测设备及其稳定发展奠定了良好的基础。