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石油钻井循环系统高压闸阀执行器的研制与应用

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成果主要完成人

梁传涛、王洪臣、孙长征、乔建华、郭庆钢、袁赞兵、王 斌、张鹏涛

项目概况

石油钻井循环系统钻井泵高低压闸阀的开启和关闭是利用设置在闸阀上的三个操作手柄人力进行开启和关闭。根据钻井不同的工艺流程,需要对高低压闸阀进行开启和闭合,特别是在固井工艺阶段碰压时,由于停泵时间控制、注灰量的计量、泄压阀销钉材质和设置产生的误差,泄压阀难以按照预定设置的压力打开,固井时替换钻井液的泵压有时达到21-36Mpa。这时就需要人工开启回水闸阀进行泄压,以防系统中的高泵压憋坏套管和阻流环以及循环系统,对井下造成复杂和故障。在打开回水闸阀时,由于高压的存在,回水阀开启费力,且用时长,回水闸阀还需要2-3人进行,开启难度大时需要在闸阀手柄上施加杠杆。既费时费力又存在安全隐患。研制的石油钻井循环系统高压闸阀执行器包括:防爆壳体、固定端、开关、自备电源、微电脑、位移传感器、遥控器、配电箱以及指示器等元器件组成。高压闸阀执行器安装在阀体的上端,替代人工操作的三个手柄,可单体闸阀安装和以闸阀组合形式安装。具备遥控远距离控制、人工近距离控制和远距离网电电源控制功能。遥控远距离控制是通过高压闸阀执行器上的自备直流电源通过遥控进行;远距离网电电源控制是利用井场自有电源,通过变电系统转换为直流电源进行,人工近距离控制是在井场自有电源出现故障的情况下通过设置在高压闸阀上的人工接口和摇把进行控制。最大优势是解决了现有高压闸阀开启和关闭需要人工操作手柄进行开关,费时费力存在高压开启的安全隐患,提高了闸阀开启关闭的自动化水平,具有较高的推广价值。