不压井修井机液压系统

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第2370页（2053字）

井内带压的油井进行修井作业时，常规的办法是用比重较大的压井液注入井内，以平衡地层的压力，然后再起升油管。常规的压井作业要消耗很贵的压井液，而且压井液渗入油层、污染油层，影响修井后的产油量。至于注水井，常规的办法是停泵后，进行放喷作业。由于地层的回弹压力，放喷的时间往往拖得很长，不但耗时，而且会污染环境。

不压井是一种先进的修井方法。就是在修井作业时不注入重泥浆压井液来压井，而是用液压缸(也有别的办法)强制提升和下压油管作业。当然在井口要装上防喷器组和自封头，这种带压的修井作业，又称为可控带压修井作业。

可控带压修井机的液压系统是很复杂的，有牵引绞车、平衡绞车、悬绳绞车、井架起放系统、油管钳马达及转盘马达系统，还有启动柴油机的液压马达系统。这些系统虽然复杂，但从液压的角度上说，原理比较简单，现仅说明主液缸的起升与下放液压系统。

图42．1－6为不压井修井机主液压缸液压系统原理图。

图42．1－6 不压井修井机主液压缸液压系统

1－柴油机；2－分动箱；3－主液压缸；a、b－双连是重泵；e－保压卸荷阀；f－主换阀；g－中位旁通阀；u－再生阀；t－手动换向阀(主控阀)；k－旁通阀

(1)压力分级

如图所示，有a、b两个双联齿轮泵提供压力油。当负载较小时，如下放油管的后期，由于油管柱自重的增加，只要较小的下压力便可克服井内压力将油管柱下入；此时液压系统的压力较低，在11MPa以下，a、b两泵均可向系统供油，主液缸3得到较多的油液，具有较快的运动速度。当负载较大时，如一开始下压时，油管柱重量轻，完全靠油缸的液压力来克服井内的上顶力，此时系统的液压就上升，当系统压力超过11MPa时，c点的压力使保压卸荷阀e开启，同时单向阀d在c点的压力作用下封闭。a泵来的油液不能进入系统，于是a泵的油流只能通过e回到油箱，由于保压卸荷阀的控制油液来自系统的高压点，只要系统压力超过11MPa，e就一直维持打开的状态。b泵的油液则直接进入系统，条件是系统压力不超过21MPa，实现小流量大负荷作业。

(2)主换向阀f的旁通回路

旁通阀g为二位二通双向液控阀，一端的控制压力来自主换向阀之前，即c点；另一端的控制压力来自换向阀之后的m或n点。在左位或右位时，m或n点的压力只比c点压力小一点，此值即为主换向阀内的压力降，这一压力降的数值不足以打开阀g，于是油液正常地进行工作。当主换向阀处于中位时，阀g只受到c点的压力，此压力值为主换向阀内压降以及回油路的压力损失之和，回油路的压力损失包括冷却器h，滤油器i以及管路、接头等压力损失之和。此时阀g开启，来自泵的油液一部分经过主换向阀f，另一部分经过旁通阀g回到油箱，以此减少中位时的压力损失。

(3)起升工况时的双路回油

当主换向阀处于左位时，压力油经m，再通过二位二道阀l经由p点进入主液压缸3的有杆腔(活塞杆被固定)，此时液压缸缸筒上升，相当于起升工况。无杆腔的油经活塞的中心孔出来后经q点分成r、s两路。由于m点的压力作用在j阀的左端和k阀的右端，使阀j、阀k均开启，回油一部分经阀j通过主换向阀f回油箱，另一部分经阀k直接回油箱。进油则经过l阀。

(4)再生回路

当主换向阀f处于右位，来自泵的油液经n点、r阀、q点进入缸3的下腔，即无杆腔，主液缸3缸体下压，如果手动换向阀t位于如图之下位(通位)，从n点来的控制油经过t阀使l阀处于右位，而u阀的左端控制口通过t阀经回油路回油箱，u阀处于右位的关闭状态。从主液压缸3有杆腔出来的油液只能通过l阀，再经m点，主换向阀f回油箱。此为正常的回油方式。若手动换向阀处于上位，从n点引出的控制油路使u阀打开，l阀处于左位。从主液缸3有杆腔出来的油不能通过l阀中的单向阀，只能通过u阀进入主液压缸的下腔，此即再生回路，主液缸作快速下行。

通过以上对原理图的分析，不压井液压修井机的主液路系统有这样几个特点：

·节能：无论是中位回油，还是无杆腔回油均有双路回油，减少了压力损失；

·具有两个压力等级，四个下行速度，只须操作一个手动阀t即可实现。