液压蓄能修井机的改进(3)技术改进与分析

1  刹车技术改进

刹车机构由气源、气动薄膜阀、应急切断阀和刹车控制调节阀组成。采用气动调节油管柱提升/下放速度和刹车,达到了任意调节速度及随时灵活刹车,解决了液压大流量的控制难题。

由于这种刹车控制机构价格较高,为此曾采用液压伺服机构对大流量进行调节,但主阀体和伺服油缸密封问题较多,需要经常拆卸密封件,因而效果不如采用气动调节控制。

2  动力源的改进

(1)液压油泵的选择

因为石油矿场的风沙、灰尘等较多,选用齿轮油泵作为供油装置。

(2)功率的配置组合

选用两台电动机,功率分别是30kW和18.5kW。由于油管柱的提升/下放过程中,油管柱的重量从地面到3×l0³的井底不断地减小或增大,因而可从节能角度来配置动力功率。随着不同的油管柱重量来启动不同的电动机,提升油管柱重量轻时启动单台电动机;油管柱重量较大时,同时启动两台电动机,从而避免了提升小负载时的大功率配置。

(3)两级压力转换

正常作业系统工作压力12MPa,遇有卡阻时,需要处理事故,将压力转换到21MPa,关闭故障截止阀(保护系统中元件免受高压冲击),接通故障开启阀,一条专用的高压管线直接到油缸下腔,提升力可达到600kN,很容易完成油管柱的排除卡阻操作,从而避免动用大修作业机所带来的时间和费用浪费。

3  增加冷却系统

夏季作业,环境温度较高,连续工作出现油温较高现象,通过增加风冷器,即可解决该问题。

4  增加单向隔离阀

为避免蓄液机构内的蓄存能量流失,在液压起升、液压支腿机构和液压大钳前面增加单向阀,这样在主油缸不工作时,蓄液机构内的能量靠单向阀保存,而不影响其他机构的工作,也不会因多个换向阀的内泄漏而造成过大的损失。在作业完一口油井后,移位到下一口油井,蓄存能量仍然可以继续使用,甚至不需启动电动机,也可以往复提升油管柱多次。

5  液压系统增加液压大钳的集成块

传统修井需要配备专用液压大钳机构动力源,通过增加集成口,将系统压力进行减压,即可满足上卸油管柱作业,从而使液压大钳的动力源省去,简化设备配置,提高功效。


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