淺析鉆井設(shè)備升級(jí)與改造

周雄偉　扈書(shū)民

摘要：氣體鉆井設(shè)備在高溫、嚴(yán)寒環(huán)境下頻頻出現(xiàn)啟動(dòng)困難、非正常停機(jī)等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)氣體鉆井設(shè)備的技術(shù)改造增強(qiáng)了氣體設(shè)備對(duì)高溫嚴(yán)寒環(huán)境下的適應(yīng)性和氣體鉆井設(shè)備運(yùn)行的可靠性，保障了氣體鉆井的安全順利進(jìn)行。在設(shè)備改造基礎(chǔ)上，配套了噴淋水罐、清洗機(jī)、防砂保溫棚等，對(duì)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到雙重保障作用。

關(guān)鍵詞：氣體鉆井設(shè)備；高溫嚴(yán)寒環(huán)境；啟動(dòng)困難；技術(shù)改造；提速提效

針對(duì)氣體鉆井設(shè)備在高溫、嚴(yán)寒環(huán)境下頻頻出現(xiàn)啟動(dòng)困難、非正常停機(jī)等問(wèn)題，對(duì)氣體鉆井設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造。通過(guò)優(yōu)選散熱方式及改造散熱布局、更換散熱片、安裝設(shè)備配套保溫設(shè)施、搭建設(shè)備防砂保溫棚等方法，徹底改變了氣體鉆井設(shè)備的使用現(xiàn)狀?，F(xiàn)場(chǎng)使用情況表明，通過(guò)對(duì)氣體鉆井設(shè)備的技術(shù)改造，氣體設(shè)備在高溫、嚴(yán)寒及大風(fēng)天氣下工作正常，設(shè)備未發(fā)生異常報(bào)警或故障，節(jié)省了設(shè)備配件更換費(fèi)用和維修費(fèi)用，提高了設(shè)備完好率，有效保障了氣體鉆井實(shí)現(xiàn)提速提效的目的。目前氣體鉆井設(shè)備在施工過(guò)程中主要存在以下幾方面問(wèn)題：（1）在夏季高溫天氣下設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題。機(jī)器普遍出現(xiàn)高溫問(wèn)題（包括水溫、排氣溫度、機(jī)油溫度、機(jī)體等各參數(shù)的全面系統(tǒng)高溫），高溫經(jīng)常導(dǎo)致異常停機(jī)，且伴隨有柴油機(jī)、空壓機(jī)機(jī)頭多次出現(xiàn)傳感器提前失效、管線密封失效、線路老化等問(wèn)題。高溫對(duì)旋轉(zhuǎn)控制頭的影響主要是風(fēng)冷式潤(rùn)滑油溫度高，橡膠件老化快、壽命縮短。（2）在冬季嚴(yán)寒時(shí)設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題。低溫對(duì)氣體鉆井設(shè)備的主要影響有啟動(dòng)困難，柴油結(jié)臘、機(jī)油流動(dòng)性變差，水結(jié)冰嚴(yán)重，液壓控制管線由于內(nèi)徑小導(dǎo)致低溫下液壓油無(wú)法流動(dòng)。（3）在戈壁、沙漠等地大風(fēng)天氣下的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題。大風(fēng)揚(yáng)塵天氣會(huì)使沙塵進(jìn)入并附著在空壓機(jī)散熱器的散熱片問(wèn)，使散熱效果變差，空壓機(jī)進(jìn)氣濾芯壽命縮短。沙塵與油水混合后，附著在設(shè)備表面，難于清除，增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

一、技術(shù)改造措施

1.散熱方式優(yōu)選及散熱布局改造

（1）對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行了排風(fēng)式散熱系統(tǒng)的改進(jìn)。重新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和風(fēng)扇護(hù)罩，將散熱方式由吸風(fēng)冷卻改為排風(fēng)冷卻，后冷卻器重新設(shè)計(jì)和布局。后部?jī)蓚?cè)開(kāi)窗，做兩個(gè)可調(diào)的百葉進(jìn)氣窗：一側(cè)安裝新的后冷器，另一側(cè)安裝柴油冷卻器；定制新油箱并重新設(shè)計(jì)安裝位置。空壓機(jī)改造前后的設(shè)備布置圖如圖1所示。

（2）設(shè)計(jì)加工了一種可調(diào)散熱面積的水箱。通過(guò)不同位置隔板的插入可以改變散熱器的散熱面積。改進(jìn)后的水箱結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

（3）消聲器更換位置及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)做保溫處理。

2.更換散熱片

（1）定做了高質(zhì)量的后冷器、中冷器。（2）針對(duì)高溫問(wèn)題配備外置強(qiáng)制水噴淋冷卻裝置（降溫儲(chǔ)水罐、恒流量噴淋裝置）。（3）針對(duì)噴淋水質(zhì)硬度高問(wèn)題配套軟水機(jī)。

3.設(shè)備配套保溫設(shè)施

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)底部增加蒸汽暖氣片。（2）AWF油罐外和增壓機(jī)油箱外增加蒸汽暖氣管線和保溫層。（3）燃油管線外敷伴熱帶和保溫層。（4）設(shè)備單獨(dú)排放廢水，縮短管線長(zhǎng)度防凍。（5）換用加粗的卡箍控制油管線。

4.改變?cè)O(shè)備擺放方式和搭建設(shè)備防砂保溫棚

（1）設(shè)備由對(duì)頭擺放改為一字或L型擺放。（2）設(shè)計(jì)搭建可重復(fù)使用的防砂遮陽(yáng)保溫棚。

二、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

對(duì)壽力1150XH/350空壓機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，空壓機(jī)運(yùn)行參數(shù)都在正常值范圍之內(nèi)，未出現(xiàn)高低溫報(bào)警、停機(jī)以及氣門(mén)阻卡等故障，設(shè)備能滿足高溫、嚴(yán)寒及大風(fēng)天氣下正常施工，很好的保障了氣體鉆井的安全順利進(jìn)行。

三、結(jié)論

（1）對(duì)氣體鉆井設(shè)備的技術(shù)改造增強(qiáng)了氣體設(shè)備對(duì)高溫嚴(yán)寒環(huán)境下的適應(yīng)性和氣體鉆井設(shè)備運(yùn)行的可靠性，保障了氣體鉆井的安全順利進(jìn)行。（2）在設(shè)備改造基礎(chǔ)上，配套了噴淋水罐、清洗機(jī)、防砂保溫棚等，對(duì)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到雙重保障作用。（3）高溫嚴(yán)寒環(huán)境下設(shè)備未發(fā)生異常報(bào)警或故障，節(jié)省設(shè)備配件更換和維修費(fèi)用，提高鉆井時(shí)效。（4）該技術(shù)已用于氣體鉆井服務(wù)中，有效保障了氣體鉆井實(shí)現(xiàn)提速提效的目的。