动力系统

动力系统以橇座式结构集成，采用发动机驱动，泵箱带动４组叶片泵提供液压动力。确保油路供给顺畅，避免系统憋压。配备的蓄能器可以作为井控系统工作防喷器以及卡瓦控制的应急动力源，在发动机停止运转后，能够保证继续提供开关防喷器和卡瓦液压动力。

举升机系统

举升机系统包括举升框架、举升油缸、液压卡瓦、液压转盘和单根管子处理装置等，液压卡瓦４～５个，采用正反倒装的安装形式，根据安装位置和所起作用的不同分为游动卡瓦和固定卡瓦。举升框架主承载部位采用四角钢支撑、盒式组合梁结构，刚性框架稳定性好。动力油缸主要承担带压作业过程中所需的对管柱的举升力或者克服井压对管柱的上顶力。保证换向时稳定。在带压装备作业过程中，利用卡瓦卡紧管柱，实现对管柱的控制，防止管柱掉入井内或者从井口飞出。液压卡瓦采用滑块变径式结构，在卡瓦夹持管柱部位的锥度符合最佳夹持要求，在作业过程中举升油缸带动液压转盘上升或下降，在低载荷状态下带动卡瓦旋转，完成解卡和磨铣等作业。单根管子处理装置配备双滚筒平衡绞车，可以实现单根起升下放管杆作业，不需要配备钻修机设备就能直接进行带压作业。

液压控制系统

在举升机操作平台设置有主、副控制台和平衡绞车控制台，实现整机集成液压控制，功能分区明确，满主控台设置举升油缸、液压卡瓦和液压转盘等控制阀及仪表显示，副控台设置防喷器系统和液控闸板阀，平衡绞车控制台设置双滚筒控制阀及仪表显示。地面动力橇设置有远程控制阀及仪表，与远程操作台形成两地控制与显示。

井口压力控制系统

防喷器系统是带压作业设备作业过程中有效实施井控的关键部分，其作用是在整个作业过程中始终控制油套管环形空间的压力，防止井喷，保证作业的安全顺利进行。

二、关键技术

1、卡瓦无损加载技术

卡瓦夹紧油管实施带压作业时，卡瓦牙易造成油管表面损伤，缩短使用寿命，同时影响压力密封。通过卡瓦承载、承扭作业机理及运动副分析，模拟带压作业时卡瓦夹持管柱力学性能计算，建立三维弹性有限元分析模型。通过材料分析、强度计算、耐压试验、夹持试验和破坏性试验以及卡瓦结构的合理性、安全性和可靠性研究可知，卡瓦夹持性能好且不伤管柱，解决了卡瓦夹紧油管易造成其表面损伤的难题。

2、多点精确控制技术

带压作业时，防喷器开关是否到位关系到整个井控作业的安全，因此，需要实时了解防喷器的状态，为带压作业有效实施井控提供可靠的依据。通过研究带压作业装备操作流程、作业载荷、压力、部件执行状态及现场环境，分析防喷器、卡瓦和油缸在作业过程中逻辑动作，开发出无线信号采集和精确处理控制系统，并在系统中设置卡瓦防误操作，防止因开关卡瓦错误而造成的设备损坏和人员伤亡事故，解决了因远程操作失误存在的安全隐患问题。

3、高压密封控制技术

高压密封控制装置是带压作业实现油套环空压力有效控制的关键，通过分析带压作业管柱移动及旋转密封机理，对管柱动密封性能进行研究，可简单有效控制油气压力平衡，实现高压起下复杂管柱环形空间压力的有效控制。

四、新型独立式带压作业设备的重要性

1、新型独立式带压作业设备有效提升了我国石油装备研发及制造能力，解决了我国油气资源开发过程中超深层、高压油气井施工作业装备承载或承压不足、可靠性低、自动化控制程度低等问题。

2、有效解决了油气资源开发过程中油气压力、液体以及有害气体等带来的安全问题，实现了油气资源勘探开发过程中对井压的有效控制。

3、无损加载液压卡瓦解决了卡瓦加工难度大、作业过程中易咬伤管柱以及有效夹持管柱接触面积小等问题。

返回搜狐，查看更多