海上平台封井器安全系统改造技术方案

赵江涛

摘 要：作业平台封井器安全系统改造是有效防止不安全事故发生的重要研究课题。由于封井器经过长时间的使用就会存在一些安全隐患，如果不及时给予有效的防范，就会造成人员的伤亡事故，所以针对该问题我们必须从研究具体的改造方法上下功夫。本文结合实际，主要研究和分析了封井器设备现状概况及安全隐患和改造的方案及改造后的优点等。这些方面的深入论述，可以为油田井下作业工作的安全提供了借鉴。

关键词：封井器；安全系统；改造；优点

中图分类号： TE952 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）15-196-2

0 引言

油田作业平台是油田作业质量安全管理的永恒主题。为加强油田作业平台质量安全管理，要健全作业施工标准化管理，强化油田作业平台组织制度、设备配套、人员培训保障，组织开展经验推介、技术攻关、技术交流、油田作业平台演练等活动，构筑油田作业平台质量安全管理体系，确保油田作业平台安全。

1 设备现状概况及安全隐患

作业平台封井器控制系统存在以下问题：封井器经过长时间的使用都会存有安全隐患，特别是秋冬季气温天气影响，对于封井器的影响是相当大的，主要在于封井器内时常有冰水凝结造成封井器不能可靠打开，从而影响到整个作业平台的正常工作。由于各种原因当封井器处于非完全打开状态时，原有控制系统无法对游动升降系统进行闭锁，一旦游动大钩在此工况下运行，极有可能出现拉断油管的情况，造成财产损失及人员伤亡等重大事故，严重影响平台安全生产。所以要加强对不安全隐患事故的排查以及对其进行科学化的改造，已经成为当前迫切需要解决的重要问题，那么，如何才能够进一步防范其不安全事故的发生，主要在于施工人员的意识以及从设备上进行革新。

2 改造方案

针对以上分析，我们建议对封井器及游动大钩控制系统进行改造。因为结合整个油田安全生产实际，我们可以充分的认识到，只有从封井器系统结构上进行设计，才能够有效的保障其作业安全。通常情况下，主要依据游动大钩控制系统的运行过程来看改造方案是否符合标准要求，其具体的改造方案要有针对性。

改造方案：在封井器一侧加装传感器，通过传感器反馈的信号来闭锁吊钩运行。从而形成一种信号传输，将传感器的信号串联至紧急停机回路中，当封井器完全打开时，传感器给予常闭信号，紧急停机回路处于正常工作状态，允许吊钩系统正常工作；当封井器未完全打开时，传感器给予常开信号，切断紧急停机控制回路，禁止吊钩升降操作，从而有效避免误操作带来的安全隐患及安全事故。这种方案既符合作业平台的要求，又推动了整个封井器安全系统的正常运行，所以方案的实施是有科学依据的。

传感器选型：光电传感器

光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等；也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度，以及物体的形状、工作状态的识别等。如下图：

光电传感器的工作原理：

光电传感器成连续变化的光电流，它与被测量间呈单值关系.模拟式光电传感器按被测量（检测目标物体）方法可分为透射（吸收）式，漫反射式，遮光式（光束阻档）三大类。所谓透射式是指被测物体放在光路中，恒光源发出的光能量穿过被测物，部份被吸收后，透射光投射到光电元件上；所谓漫反射式是指恒光源发出的光投射到被测物上，再从被测物体表面反射后投射到光电元件上；所谓遮光式是指当光源发出的光通量经被测物光遮其中一部分，使投射到光电元件上的光通量改变，改变的程度与被测物体在光路位置有关。（如图2）

传感器数量：4个

传感器安装：4个传感器分别安装在封井器完全打开时4组封井轴与锁紧头连接部位边缘所在位置，由特制不锈钢卡固定，以防传感器位置变动误发信号。

控制过程：四组传感器分别控制四个中间继电器，当传感器感受到接近信号时（既封井轴完全打开时）触发相应继电器动作。四个继电器的常开触点串联接入司钻控制箱的急停按钮或者四个继电器的常闭触点并联接入司钻控制箱的急停按钮（视控制箱急停工作原理而定），这样只有四组继电器都动作之后才能够解除急停，允许大钩起下钻，否则闭锁大钩动力，禁止动作。

布线方案：四组传感器的信号线接入一个防爆接线箱，防爆接线箱安装并固定在封井器上不影响其工作与相应操作的位置。四个继电器安装在司钻控制箱里，中间经电缆进行连接。

3 改造后的优点

经过改造后的封井器系统，通过加装状态传感器，可以有效地避免因机械或者人为原因造成的封井器未完全打开时起下钻操作引发安全事故的现象。通过该项技术的改造后，可以有效的结合油田施工实际，主要在于便于操作，且符合科学化设计的要求。

3.1 改造简单

该种改造设计主要利用了传感器进行检测，其具体的安装方法灵活，便于操作，且运用便捷，在整个控制过程中起到很好的保护作用，这些实际的操作方法与机构设计完全符合油田施工安全的设计方案。

3.2 费用低廉

该种改造方案的实施过程，只需要从最基本的装置仪器上进行完善，不会出现大型的改造，其成本很低廉，而且还会对于油田安全生产起到有效的保障作用，这样一来既方便了施工工人的操作，也为开采石油工作节省了很大一笔资金。3.3 功能可靠

四组传感器分别控制四个中间继电器，当传感器感受到接近信号时（既封井轴完全打开时）触发相应继电器动作。对于封井器安全系统的运行给予科学化的调节，保障了作业平台的有序稳定。

4 结束语

封井器安全系统改造工作是关系到作业平台安全性的关键问题，研究其具体的改造方案以及加强防范意识，已经成为油田安全生产工作的重要环节。文章通过论述作业平台封井器控制系统存在的问题和具体的改造方案后，给与我们一些重要的启示。

参 考 文 献

[1] 罗英俊，万仁薄，等.采油技术手册（第三版）下册[M].石油工业出版社，2005.3.

[2] 《油田用封隔器及井下工具手册》编写组.油田用封隔器及井下工具手册[M].石油工业出版社，1981.10.

[3] 董国永.井下作业HSE风险管理[M].北京：石油工业出版社，2002.

[4] 聂海光.油气田井下作业修井工程[M].北京：石油工业出版社，2002.