浅谈钻井队现场气动试压台的使用

郭庆

摘 要：通过对钻井队现场所使用气动试压台的结构及工作原理的分析，對现场使用试压台过程中存在的共性误区进行了纠正，并提出了正确的使用方法，以提高设备使用寿命，保证钻井队现场使用效果。

关键词：井队现场；试压台；气动泵；油箱

1 概述

1.1 产品特点

试压台以压缩空气为动力，压缩空气驱动往复式气动泵排出压力液，气压与液压成 比例关系，通过调整气压可得到一定范围内压力液。当气压作用力与液压作用力平衡时 气动泵停止，输出液压力也就稳定在预调值。

控制压缩空气进气量也就控制了排液量，因而试压台具有输出液压力可调，充压速 度可控的特点。同时具有简单直接、避免液力冲击被试件的特点。

1.2 产品用途

气动试压台适用于在现场石油钻采工程使用井控装备的防喷器组、节流管汇、套管头、管道件、阀件 或其他承压件的液压承压试验。

2 结构形式与工作原理

2.1 结构形式

试压台由试压台主体和试压管件组成。试压台主体液压回路由油箱、油箱出口截止阀、吸水口截止阀、过滤器、初级气动泵、单流阀、安全阀、次级 气动泵、高压截止阀、三通旋塞等元件组成；气动回路由气源截止阀、空气过滤器、空 气调压阀、油雾器、气动泵气路截止阀等元件组成。

2.2 工作原理

试压台工作时压缩空气经分水滤气器、空气 调压阀、油雾器、初级泵截止阀（19）、进入气动泵（初级），气动泵启动后抽吸清水经外吸入口截止阀、液体滤清器进入气动泵（初级），气动泵排出的液体流经单流阀、单流阀、保压截止阀至高压输出接口，如泄压截止阀关闭，液流输向被试验件，使试验压力升高，当压力升高至使气动泵的输入气压力与输出液压力平衡时，开启次级泵截止阀，启动气动泵使试压台的输出压力继续升至被试验压力。

3 使用中存在问题

气动试压台的使用很广泛，已经被广泛被钻井队、作业队、井控车间等单位配备使用，但是在使用的过程中，却会出现比较多的使用误区，即使是生产厂家服务人员都不太熟悉，归纳起来主要存在下面两种问题：

3.1 问题一：快速充压，同时启动两台气动液压泵

操作者为了能够快速的给试压件充起压力，在启动伊始就开启试压台配备的两台气动泵给试压件预充压力。实际中，也能起到一定的作用，加速充压的过程，但是长此以往的结果就是加速高压气动泵的磨损，降低它的使用寿命。

3.2 问题二：往油箱中加入清水用作试压介质

目前存在对待试压台油箱的现状是：在现场使用试压台的过程中，将试压台油箱中加满清水用于小的试压件的试压作业，或者直接将外接的清水管线塞入油箱中为试压台提供试压介质，此外在试压工作结束后，甚者没有将清水全部放掉，而是存在油箱中留待下次试压继续使用，以上做法导致的直接后果就是堵塞气动泵的液压元件，对管道及油箱内部产生腐蚀，锈蚀严重，很明显会经常在油箱的观察视窗上看到用水过后的水锈，降低了元件的使用寿命，破坏了密封件的密封性能。

4 存在问题原因分析

针对现场使用中出现的问题，通过仔细研读它的产品说明书，现场查看它的每一个配件，多提几个为什么，就能分析出原因了。

4.1 针对气动泵的使用问题

平台配备的气动试压台包含两台气动泵，均是由往复式气马达和液缸组成，不同型号气动泵的气马达结构相同，而下部的液缸分为活塞式或柱塞式两种。

1：60气动液压泵是初级气动泵，下部液缸为活塞式，排量大，90ml/冲次，气马达活塞杆与液缸的柱塞杆相连作往复运动，液缸下端安装了吸入阀座、钢球是吸入阀的阀芯，柱塞杆下端连着排出阀座、钢球是排出阀的阀芯，柱塞杆上行时吸入阀开启、排出阀关闭，液缸下腔吸入液体的同时排出上腔的液体；柱塞杆下行时吸入阀关闭，液缸下腔液体经排出阀进入上腔，其中50%液体排出泵外，其余贮在液缸与柱塞杆的环状空间内，在柱塞杆上行时排出泵外，液缸工作方式是单向吸入双向排出。

1：200气动液压泵是次级气动泵，下部液缸为柱塞式，排量为13ml/冲次，仅为活塞式气动液压泵排量的1/7，其中气马达活塞杆与液缸的柱塞杆相连作往复运动，液缸必须在下端2个连接口上装上2个单向阀作为吸入阀和排出阀，才能实现吸入和排出功能，作为高压泵使用。

4.2不能正确使用油箱的原因

产生这种情况的原因是没能正确理解厂家架设油箱的根本目的，拿司空见惯的做法去衡量一件事物，继承了一贯的错误。下面做简要分析：

首先从铭牌上看，名称为油箱，而不是叫水箱；气动泵叫气动油泵，而非气动水泵，这就注定推荐使用的介质是油，而非清水。

再次，从试压台的构造看，设置了内吸入口（油箱）和外接吸入口（外接水管线）用作上水端，一个为主一个为辅；在输出端，有三路可以走，通向试压件是一路，通向泄压端是一路，其中在泄压端通过三通阀分成了内泄口（回油箱）和外泄口（外置接废液的容器）两路。

5 推荐使用方法及建议

5.1气动泵的正确使用方法

试压过程中，在一切准备妥当后，首先启动初级气动泵，用于让液流充满试压件，待压力升高至初级气动泵的输入气压力与输出液的压力平衡时，再启动次级泵，使试压台的输出压力继续升至被试验的压力，这样做的好处是物尽所用，降低了气动泵的磨损程度，延长其使用寿命。

5.2 油箱的正确使用方法

在调试阶段向油箱加入与油雾器相同的液压油，加油之前要关闭内吸口截止阀和外吸口截止阀，以免油液外漏。在外接吸入口处接好上清水管线，试压程序按照前面2.2提到的工作原理进行。油箱的作用主要体现在对液压元件及管道内部的润滑保养上，为保护液压元件、管道内部免受腐蚀性液体损害，每次井场试压工作后应以初级泵排出的清水冲洗来自被试件的泥浆和岩屑。每当试压台停用前应拆去试压管，用丝堵封堵高压输出口，关闭外吸入口截止阀，开启内吸入口截止阀，启动初级泵排出液压元件、管道内清水，注意控制三通旋塞阀手柄，当外泄口出现液压油时应随即扳动手柄至内泄位置，使液压油回油箱并使初级泵工作1分钟以上继续循环排除清水。视油箱内底部积水情况旋开排污口处螺塞（只须转2圈，不必取出）即可进行排污。

QST140-J气动试压台属于精度较高，使用谨慎的特殊井控装备，为此，在使用过程中，必须仔细研读好产品说明书，对设备真正做到应知应会，消除司空见惯的不良习惯，严格按照标准的程序保养维护使用好试压设备，延长设备的使用寿命，真正让设备为生产出力。