海普油田油井專用試壓車控制系統(tǒng)

隨著工業(yè)自動(dòng)化快速發(fā)展與應(yīng)用的提高，以往的人工操作試壓泵已不能滿足工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)試要求。在追求生產(chǎn)效率的同時(shí)，對(duì)壓力測(cè)試的自動(dòng)化程度、測(cè)試參數(shù)精確性、安全性等指標(biāo)提出了更高的要求，我公司生產(chǎn)的智能化壓力測(cè)試系統(tǒng)正是適應(yīng)這種發(fā)展要求的產(chǎn)物，系統(tǒng)具有高精度、高可靠性，全自動(dòng)等特點(diǎn)，具有壓力參數(shù)設(shè)置、壓力測(cè)試過(guò)程實(shí)時(shí)顯示、數(shù)據(jù)記錄、打印、儲(chǔ)存、查詢等功能，它很好地實(shí)現(xiàn)了新的壓力測(cè)試工藝與工業(yè)智能控制的完美結(jié)合，廣泛運(yùn)用于石油裝備制造、航天、軍工、船舶、核電、石油化工、冶金等領(lǐng)域。

針對(duì)用戶提出的具體要求：測(cè)試件-防噴器及壓裂管匯最大容積大約860L、最小容積10L，測(cè)試壓力小于或等于100Mpa，壓力上升時(shí)間控制在30分鐘以內(nèi)的話。高壓泵流量大約為30L/min，高壓泵的功率需要47Kw，由于需要配置防爆電機(jī)等，一是高壓泵的購(gòu)進(jìn)成本比較高，二是野外接電比較麻煩；三是在測(cè)試小容器時(shí)，由于高壓泵的流量過(guò)大，壓力上升速度過(guò)快，很容易發(fā)生壓力過(guò)沖現(xiàn)象，埋下了很多安全隱患。一般建議用戶采用低壓注水，高壓小流量泵增壓這種方式，其優(yōu)點(diǎn)：一是壓力上升速度可控；二是成套設(shè)備購(gòu)進(jìn)成本比較低。

以下是我公司生產(chǎn)的防噴器及壓裂管匯測(cè)試系統(tǒng)基本原理及操作工藝。

（1）注水系統(tǒng)：當(dāng)測(cè)試最大容積的時(shí)候，低壓注水時(shí)間控制在20分鐘以內(nèi)，低壓注水泵的流量選配為50L/min，假如注水壓力為2Mpa話，電機(jī)功率為3Kw。低壓注水泵可以采用柱塞泵，也可以采用多級(jí)離心泵。為了降低成套設(shè)備的采購(gòu)成本，一般建議選配多級(jí)離心泵，南方泵業(yè)CDLF3-33全不銹鋼多級(jí)離心泵，理論流量55L/h、揚(yáng)程150米、電機(jī)功率3Kw。工作原理：當(dāng)注水泵啟動(dòng)時(shí)，介質(zhì)通過(guò)注水單向閥向防噴器或壓裂管匯內(nèi)供水，當(dāng)注水壓力達(dá)到設(shè)定值，注水泵停機(jī)，單向閥自動(dòng)將注水管路和防噴器或壓裂管匯斷開(kāi)。二是在加壓過(guò)程中單向閥兩端產(chǎn)生的壓差越大，保壓性能越好。

（2）增壓系統(tǒng)：由于測(cè)試的防噴器或壓裂管匯的最大容積大約860L，當(dāng)做靜態(tài)壓力測(cè)試時(shí)，容器內(nèi)的水有一個(gè)壓縮比，當(dāng)壓力加壓到100Mpa時(shí)，水的壓縮比理論上為0.04，需要再往容器內(nèi)注水35L，假如升壓時(shí)間控制在5-8min的話，高壓泵每分鐘需要提供的流量大約為5-6L，這樣高壓泵的選型應(yīng)該為三柱塞高壓泵，型號(hào)：3DSY300/110，技術(shù)參數(shù)：最高工作壓力110Mpa、流量5L/min、電機(jī)功率11Kw，皮帶傳動(dòng)。增壓系統(tǒng)和防噴器或壓裂管匯之間需要安裝一套氣動(dòng)截止閥和單向閥，工作原理：當(dāng)增壓泵啟動(dòng)時(shí)，氣動(dòng)截止閥通電關(guān)閉，介質(zhì)通過(guò)單向閥向防噴器或壓裂管匯內(nèi)增壓，當(dāng)增壓壓力達(dá)到設(shè)定值，增壓泵停機(jī)，單向閥自動(dòng)將增壓管路和防噴器或壓裂管匯斷開(kāi)，氣動(dòng)截止閥斷電打開(kāi)，一是在保壓過(guò)程中，增壓泵不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于高壓狀態(tài)，延長(zhǎng)高壓泵的使用壽命，二是再次加壓時(shí)，增壓泵不帶負(fù)荷啟動(dòng)，同樣也會(huì)延長(zhǎng)高壓泵的使用壽命；三是單向閥兩端產(chǎn)生的壓差越大，保壓性能越好。

二、方案示意圖、工藝流程、主要技術(shù)參數(shù)、配置：

（1）整體采用撬裝箱式底座、遠(yuǎn)程操作，具體示意圖如下：

（2）工藝流程：

根據(jù)操作規(guī)程做好壓力測(cè)試前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

=>選擇手動(dòng)或自動(dòng)控制旋鈕，在筆記本電腦上設(shè)置好各項(xiàng)目標(biāo)參數(shù)。

=>根據(jù)測(cè)試防噴器或壓裂管匯的容積大小選擇是否啟動(dòng)低壓注水泵，當(dāng)需要低壓注水時(shí)，啟動(dòng)低壓注水泵，注水泵運(yùn)行指示燈亮，當(dāng)注水壓力達(dá)到設(shè)定后，自動(dòng)停機(jī)并排氣。

=>當(dāng)選擇自動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)高壓泵，高壓泵運(yùn)行指示燈亮，泵端卸荷閥及容器卸荷閥關(guān)閉，當(dāng)防噴器或壓裂管匯內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的檢測(cè)壓力時(shí)，高壓泵停機(jī)，泵端閥打開(kāi)，卸除高壓泵泵頭上的壓力，防噴器或壓裂管匯處于強(qiáng)制保壓狀態(tài)。

=>保壓時(shí)間達(dá)到設(shè)定要求后，卸除測(cè)試防噴器或壓裂管匯內(nèi)的壓力。

=>測(cè)試工作結(jié)束。

=>打印出曲線檢測(cè)報(bào)告。