Публикация: Стенд для испытаний пакерного оборудования

В 5-м выпуске журнала «Экспозиция Нефть Газ» за 2020 год вышла наша статья о стенде для испытаний пакерного оборудования.

Стенд для испытаний пакерного оборудования

Предназначен для проведения гидравлических, пневматических, механических и температурных испытаний пакерного оборудования диаметром от 120 до 470 мм и длиной до 6000 мм по ГОСТ Р ИСО 14310-2014.

Основные функции:

• cоздание и поддержание давления внутри пакерного оборудования с разных сторон;
• создание и поддержания внешнего давления снаружи пакерного оборудования в имитаторе обсадной колонны с обеих сторон;
• проведение испытаний давлением газа и жидкости;
• возможность механического нагружения пакера отдельно или во время испытаний тянущим/сжимающим усилиями до 200 тс, сжимающим — до 100 тс (возможность увеличения усилий по требованиям Заказчика);
• проведение температурных испытаний пакерного оборудования с нагревом до 250 °С во время испытаний давлением или механическим нагружением.

В состав стенда входит следующее оборудование:

• Модульная испытательная бустерная пневматическая станция высокого давления для испытания газом (воздух, азот или иные инертные газы) давлением до 1 000 бар;
• Система фильтрации газа на входе в станцию, предохранительные клапаны, игольчатые управляющие и запирающие клапаны с ручным приводом, линия продувки воздухом, контрольно-измерительная аппаратура — входят в состав станции. Возможно изготовление станции с дистанционно-автоматическими управляющими клапанами, регулирующими процесс испытания в полуавтоматическом режиме (опция);
• Модульная испытательная насосная гидравлическая станция с пневмо- (8 бар) и электроприводами (380 В), для испытания водой или маслом (иные жидкости под заказ) до давления 1 300 бар. Насос низкого давления для заполнения рабочей жидкостью, система фильтрации жидкости на входе в станцию, предохранительные клапаны, игольчатые управляющие и запирающие клапаны с ручным приводом, линия продувки воздухом, контрольно-измерительная аппаратура — входят в состав станции. Возможно, изготовление станции с дистанционно-автоматическими управляющими клапанами, регулирующими процесс испытания в полуавтоматическом режиме (опция). Общее количество линий высокого давления на выходе станции — 4 шт. В 3-х линиях возможен поочередный набор, удержание или сброс давления испытаний, 4-я линия для удержания и сброса давления из пакерного оборудования (общая линия сброса испытательного стенда);
• Модульная приводная насосная станция с электроприводом 380 В для обеспечения питания рабочей жидкостью цилиндра механического осевого нагружения, усилием растяжения до 200 т, сжатия до 100 т. Пропорциональный, дистанционный, клапан настройки давления (усилия) гидроцилиндра обеспечивает предварительную установку осевого усилия испытания пакерного оборудования оператором. После набора заданного усилия автоматика станции поддерживает его заданное время. Станция питания гидроцилиндра управляется дистанционно с общего пульта оператора и имеет дублирующее ручное управление непосредственно на электрическом шкафу самой станции для обеспечения подготовительных работ по присоединению пакера к штоку гидроцилиндра;
• Система электронной регистрации, размещенная на пульте удалённого управления, для безопасной работы оператора из укрытия;
• Силовая рама стенда для гидравлических и механических испытаний пакеров с гидроцилиндром для нагружения тянущим усилием до 200 тс и сжимающим усилием до 100 тс (возможность увеличения прочности рамы для больших усилий по требованиям Заказчика). Представляет собой горизонтальную металлоконструкцию для установки в неё испытываемого пакера длиной от 300 до 6 000 мм, установленного в обсадной колонне (имитаторе). Сам имитатор с пакером устанавливается в паровой кожух(при использовании пара для проведения температурных испытаний). На раме размещаются трубопроводы высокого давления подачи жидкости или газа и места подключения гибких трубопроводов для соединения с кожухом, имитатором и пакером. Рама имеет защитные бронекрышки для укрытия пакера во время проведения испытаний с задвижками для фиксации, светильники, для освещения пакера во время испытаний. Дно рамы выполняет две функции: сливной поддон для отвода разлившейся жидкости и защитная конструкция для обеспечения безопасной работы во время испытаний. Пакер закладывается в раму в специальные передвижные каретки с функцией зацепления за раму через каждые 350 мм механическими пальцами и передачи механического усилия нагружения пакера на силовую раму при испытаниях растяжения/сжатия. Габаритные размеры внутреннего пространства силовой рамы позволяют устанавливать в неё паровой кожух в сборе с пакером (6 000 мм), имитатором с муфтовыми заглушками и осями суммарной длиной не более 7 500 мм, диаметром не более 550 мм.
• Силовой гидравлический цилиндр осевого нагружения пакера — толкающее усилие до 100 тс, тянущее до 200 тс (возможность увеличения усилий по требованиям Заказчика), с ходом штока до 500 мм (возможность изготовления хода по требованиям Заказчика). Размещается на силовой раме стенда, имеет соединительную переходную механическую муфту для передачи усилия со штока гидроцилиндра на переходное звено пакера;
• Система нагрева паром для проведения температурных испытаний пакера до 20 °С, состав: парогенератор с перегревателем (или без него), система паровых трубопроводов, вентилей, предохранительных клапанов, сливной магистрали конденсата и управляющей контрольно-измерительной аппаратуры, контроллеров для программирования парогенератора и перегревателя, удаленный пульт управления оператора. Система нагрева может строиться на базе электрического нагрева или нагрева при помощи перегретого воздуха (зависит от требований к испытаниям) до 250 °С;
• Компрессор воздушный винтовой для питания испытательных модулей, подача до 5 000 л/мин, давление до 10 бар;
• Сепаратор циклонный магистральный сжатого воздуха;
• Воздушный ресивер;
• Осушитель воздуха;
• Трёхступенчатая система фильтрации воздуха;
• Трубопроводы и арматура высокого давления всех 4-х линий на рабочее давление до 1 500 бар для соединения пульта управления оператора с силовой рамой испытательного стенда, длиной до 15 м (увлечение длины согласовывается);
• Кабели и электрошкафы для обеспечения питания основных модулей и пультов управления;
• Стенд оснащён общим пультом удалённого управления, который устанавливается в отдельном помещении и включает в себя все пульты и станции обеспечивающие управление процессами испытаний;
• Система электронной регистрации обеспечивает контроль и регистрацию проверяемых параметров с выводом данных с датчиков давления, температуры, перемещения (опция) на экран регистратора параметров и внешний накопитель стандарта подключения USB для дальнейшего переноса данных на ПК;
• Система видеофиксации — передача одного или нескольких видеосигналов и установка видеокамер внутри рамы стенда с выводом этих сигналов на видеомонитор пульта управления;
• Оснастка стенда: имитатор обсадной колонны для установки пакерного оборудования, кожух для температурных испытаний, крышки, переходные звенья: возможно по предоставлению конструкторской документации Заказчиком (опция);
• Возможность изготовление центрального пульта оператора с полуавтоматическим управлением процессами испытаний: оператор задает параметры испытаний перед началом процесса, после чего система в автоматическом режиме отрабатывает процесс испытания (опция).

Технические характеристики

Электронная версия статьи: https://digital.runeft.ru/5_2020/gpagregat.