液控系统的故障处理
文昌19-1油田群五个井口平台所配置的井口控制盘均为新加坡BOUSTEAD 制造。该控制盘具有比较完善的井上安全阀(MSSV/WSSV)和井下安全阀(SCSSV)液压控制回路,以及用于安全目的的易熔塞回路。单井控制模块设计为抽屉式结构,即每口井对应一个抽屉,每个抽屉为一个相对的控制单元,在操作过程中它们之间不会相互影响。
1、气动系统
井口控制盘的气动系统由两个过滤器、两个调压阀和一系列隔离阀组成。其气源压力在800~900kPa。仪表气源经过双过滤器(25μm)处理后,提供给以下两路用户:
一路是用来驱动液压油泵,压力为气源压力。
一路气源经过双调压阀(设定值350kPa)减压后,向所有回路供气,主要用途为:1)用作易熔塞回路的控制气源;2)用作ESD手动站的控制气源;3)用作逻辑控制回路和单井控制回路的逻辑转换气源。
2、液控系统
液控系统通过气动液压泵提供液压动力,用来驱动SCSSV、GVV、MSSV&WSSV,并实现对上述各种安全阀的控制。该系统能实现分别向各安全阀提供液压动力,即使在一个或多个安全阀出现故障时,也不会影响其它安全阀的正常运行。
液控系统主要包括以下装置:
液压油储罐
各井口控制盘内都安装有1个液压油储罐,罐上安装有液位计、液位变送器、阻火器、排泄阀。
急情况时,操作人员可通过手柄打压来实现对SCSSV和WSSV的控制。另外,每台气动液压泵也安装有前后隔离阀,而且,在两台泵出口又有一个连通阀连接两路流程,这样就能允许对其中一台泵进行在线维修,而不影响井口控制盘对生产井的控制功能。
在正常运行时,两台气动液压泵分别控制SCSSV液控回路和WSSV液控回路。系统的设计压力为6000Psi。SCSSV液控管线的设定压力为30MPa,WSSV液控管线的设定压力为20MPa。当回路压力低于设定值时,气动液压泵自动启动补压,直到打到设定值。
气动液压泵
各井口控制盘的储罐容量分别为:
各井口控制盘内都配置有2台气动液压泵,参数相同。液压泵的管路上安装有压力表、压力变送器、安全阀、单流阀、前过滤器、双后过滤器、储能器等。
两台气动液压泵都带有手柄,在井口控制盘失去仪表气源或其它应 储能器
各井口控制盘内都安装有2个储能器。其内充有氮气,分别用于存储SCSSV、WSSV两液压回路的高压能量。当回路因管线渗漏、液压油受热膨胀等原因造成压力波动时,储能器可释放或吸收部分能量来维持液压回路压力的相对稳定,以免气动液压泵频繁启动。
3、遥控界面
遥控界面有2~3个接线盒,安装在井口控制盘外侧,是连接井口控制盘与过程控制系统(PCS)、安全监控系统(FPS)、电潜泵控制柜(ESP Panel)的窗口。
左侧上面和右侧(仅Wen19-1A和Wen15-1A有) 是连接压力开关的接线盒,左侧下面是连接逻辑控制、单井控制两类回路电磁阀的接线盒
4、单井控制回路
井口控制盘的单井控制模块设计为抽屉式结构,每个抽屉构成一个完整的单井控制单元。所有的控制单元为标准化设计,可以相互替代或更换。每个抽屉的标准配置为:
压力表:分别用于指示单井SCSSV、WSSV液控回路的实际压力;
SCSSV液控手动阀、WSSV液控手动阀(带锁销);
ESP启停三通阀;
缓冲球
SCSSV 、WSSV液控三通阀
通过单井控制回路能实现某生产井的关停。执行方式有以下几种:
1)遥控方式 通过PCS给单井的ESD4电磁阀断电,气控回路泄压,关断WSSV、ESP。
2)现场手动 在井口控制盘的各单井抽屉上关ESP启停三通阀,关停ESP。
3)现场手动 按下单井的WSSV液控手动阀,关断WSSV、ESP。
4)现场手动 按下SCSSV液控手动阀,关断SCSSV、WSSV、ESP。
另外,可从中控遥控关停ESP或直接从电潜泵控制柜关停ESP,而不影响SCSSV、WSSV的状态。
还需补充几点:
① 若单井SCSSV液控管线的PSL(设定值7000kPa)开关动作,将传递一个电信号到PCS,经ESD系统逻辑处理后,PCS给ESD4电磁阀断电,关断SCSSV、WSSV、ESP。
② 若单井WSSV液控管线的PSL(设定值7000kPa)开关动作,将传递一个电信号到FPS,经ESD系统逻辑处理后,PCS给ESD4电磁阀断电,关断WSSV、ESP。
③ 若各单井出口管线的PSHH、PSLL开关动作,也会将传递一个电信号到FPS,经ESD系统逻辑处理后,PCS给ESD4电磁阀断电,关断WSSV、ESP。
5、控制模块
控制模块包括易熔塞回路、ESD手动站、逻辑控制回路和井口控制盘主面板。
易熔塞回路
正常情况下,易熔塞回路充有压力为350kPa的仪表气。当井口区发生火灾或温度高于易熔塞的设定温度时,易熔塞被熔化,回路泄压,将会有以下动作同时产生:
1)易熔塞回路上的PSLL开关(设定值300kPa)传送一个电信号到PCS,经ESD系统逻辑处理后,PCS给ESD2电磁阀断电,逻辑控制回路泄压,从而自动实现所有生产井的SCSSV、WSSV、ESP关停;
2)FPS发出声光报警和执行平台ESD2关断,PCS显示关断过程和报警内容;
3)井口区喷淋阀打开,实施喷淋。
逻辑控制回路
逻辑控制回路通过仪表管线与盘内的易熔塞回路、ESD手动站、以及各单井控制回路相连接。逻辑控制回路能实现井口控制盘和生产井的ESD3、ESD2关断,以及平台最高等级ESD1关断。
1)ESD3 也称为PSD(过程关断、生产/公用关断),此关断可通过以下两种方式实现:
① 遥控方式 通过PCS给ESD3电磁阀断电,逻辑控制回路泄压,气源信号传递到各单井控制回路,关停所有生产井的WSSV和ESP。
② 现场手动 在井口控制盘主面板上按下WSSV液控手动阀来关停所有生产井的WSSV和ESP。
2)ESD2(火气关断) 此关断除通过易熔塞回路、ESD手动站来实现外,还有以下两种方式:
① 遥控方式 通过PCS给ESD2电磁阀断电,逻辑控制回路泄压,气源信号传递到各单井控制回路,关停所有生产井的SCSSV、WSSV、ESP。
② 现场手动 在井口控制盘主面板上按下SCSSV液控手动阀来关停所有生产井的SCSSV、WSSV、ESP。
另外,在液控系统中,若SCSSV主液控管线PSL(设定值7000kPa)开关动作,将传递一个电信号到PCS,经ESD系统逻辑处理后,PCS给ESD2电磁阀断电,从而产生ESD2关断。
井口控制盘日常检查及维护
定时检查井口控制盘的工作状态,观察每一口井的压力指示仪表的指示情况,以及所有手动操作柄的状态指示。
当出现异常现象,手动或自动实现井口的关闭后,应检查、分析出现异常的原因;恢复正常后,重新启动井口控制盘,开启井口安全阀,使其处于生产状态。
当液压油罐内设有高压液压油回油罐,此罐为整个油罐的一部分,用堰板与油罐隔开,当回油位上升到堰板的高度,经沉淀的油将自动流至液压油罐中,当油罐底部设有排放阀,每次发生关断后,沉淀一段时间后,应使用排放阀进行排放。
每4~6月,当生产关断时,应进行如下维护:
1、清洁过滤器,完成后装好。
2、检查并调整过滤器的设定值。
每年应检查一次盘内逻辑,检查O形密封圈是否有磨损,加润滑油。
维修说明
| 项目 | 操作说明 | 频率 |
| A.气源过滤器 | 1.检查,更换过滤器 | 季度一次 |
| B.气压调节器 | 1.检查工作状况,根据需要调节压力 | 每月一次 |
| C.安全阀 | 1.检查工作状况,压力装置。并根据需要调节 2.检查设点、复位,根据需要进行更换 | 每月一次 每月一次 |
| D.液压油缸 | 1.检查液压油液位 2.检查液压油是否存在杂质 3.排干更换液压油 4.清洁油位观测玻璃 | 每周一次 每月一次 每年一次 每年一次 |
| E.滤网 | 1.检查,清洁或更换 | 季度一次 |
| F.泵吸入口过滤器 | 1.检查,清洁,测漏 | 每月一次 |
| G.液压泵 | 1.拆卸,加润滑油 | 每年依次 |
| H. 止回阀 | 1.发生泄漏时可以保持压力 | 两年一次 |
| I.流量控制阀 | 1.检查测试定时值 | 每月一次 |
| J.压力表 | 1.测试、校验。若损坏或无法校验则更换 | 两年一次 |
| K.指示器 | 1.查看hhh-1,hhh-2显示是否正常。 2拆卸,检查密封,以及润滑 | 每月一次 每年一次 |
| L.管线,接头,液压元件 | 1.检查是否泄露 2.修理或者拧紧 | 季度一次 季度一次 |
| M.高压球阀,环流阀 | 1.转动阀,检查泄漏 | 每月一次 |
| N.液压储能器 | 1.检查N2压力,维修后充N2 | 季度一次 |
| O.井口盘控制系统 | 1.测试,检查,动作情况 | 每月一次 |
| P.井口控制盘 | 1.用肥皂和淡水冲洗井口控制盘外表面 | 季度一次 |
| Q.压力开关 | 1.隔离旁通压力开关,校验压力开关设点 | 季度一次 |
| R.电磁阀 | 1.通过接线箱或远程终端给电磁阀电压,查电磁控制阀是否动作。 | 季度一次 |