中油海提升固井設(shè)備使用壽命和可靠性相關(guān)措施分析

楊新宇

摘 要：隨著中油海洋石油產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，未來市場需求的不斷增大，海洋固井設(shè)備的使用壽命和可靠性關(guān)乎著鉆完井的成敗。本文就如何提升中油海固井設(shè)備使用壽命和可靠性提出幾點相關(guān)措施，為固井設(shè)備的使用提供參考。

關(guān)鍵詞：固井設(shè)備；數(shù)據(jù)對比；整改優(yōu)化；質(zhì)檢認證；達標(biāo)安裝；到位保養(yǎng)；設(shè)備管理

中圖分類號：TE256 文獻標(biāo)志碼：A

0 引言

海洋環(huán)境特殊、天氣惡劣、溫度高、空氣濕度大等條件會加速固井設(shè)備氧化腐蝕；油井大部分遠離大陸，交通運輸相對不便，對于設(shè)備以及配件調(diào)運可能不及時影響其使用；傾斜或者晃動對于操作和設(shè)備自身不利等原因，都制約著固井設(shè)備的使用。為更好地使用固井設(shè)備，充分發(fā)揮固井設(shè)備的作用，海洋固井設(shè)備使用壽命和可靠性成為重中之重，本文就此提出提升中油海固井設(shè)備使用壽命和可靠性的幾點相關(guān)措施。

1 提升海洋固井設(shè)備使用壽命和可靠性的相關(guān)措施

國外企業(yè)（如哈利伯頓、斯倫貝謝）固井設(shè)備通常選用CAT-3512型柴油機或電機驅(qū)動作為動力源，裝機功率最高4500Ps，壓力等級最高18000Psi。擁有獨立的混漿系統(tǒng)，可選擇單混或雙混配置；風(fēng)扇水箱外置理念，可降噪至82dB以下。

國內(nèi)企業(yè)（如中油海）固井設(shè)備通常選用CAT 3406/C15型柴油機作為動力源，采用三缸柱塞泵作為固井泵。最高工作壓力100MPa，最大排量3M?，最大混漿能力2300L/min。

通過對不同固井設(shè)備的數(shù)據(jù)進行對比，發(fā)現(xiàn)不同固井設(shè)備在裝機功率、排量、可靠性、作業(yè)能力、環(huán)保理念等方面存在一定差距。因此，針對不同環(huán)境、不同施工要求，采用最優(yōu)的固井設(shè)備，保證工程順利進行。如：為了滿足固井施工的高頻率、高排量、高可靠性要求，選擇高功率的柴驅(qū)或電驅(qū)原動機，提升作業(yè)能力和可靠性。

2 通過固井設(shè)備整改優(yōu)化， 在枝節(jié)上控制調(diào)整從而提升海洋固井設(shè)備的使用壽命和可靠性

2.1 固井設(shè)備柴油機應(yīng)防爆

在柴油機外側(cè)安裝阻火器（又稱防爆柵欄），防止爆炸性氣體、蒸汽、煙霧進入進氣孔；安裝廢氣凈化水箱，防止由于火星或地面高溫引起的氣體爆炸起火；還要使燃油箱通過0.3Bar水壓密封性試驗，防止燃料溢出；安裝空氣關(guān)斷閥門，防止柴油機超速；同時安裝隔音罩以限制噪聲。從而更好地保障固井設(shè)備柴油機的使用壽命和可靠性。

2.2 固井設(shè)備固井橇的泄壓方式應(yīng)安全可靠

需將一個兩寸旋塞閥更換為兩個1×2寸旋塞閥，其中一個保壓一個泄壓，以保證泄壓方式安全可靠。

2.3 固井設(shè)備外部防護應(yīng)齊全

配置防雨和防風(fēng)設(shè)備，做好防高溫及防腐蝕處理，要通風(fēng)做好防潮處理，從而提升固井設(shè)備的使用壽命和可靠性。

3 通過固井設(shè)備質(zhì)檢認證，在票證上統(tǒng)籌掌控從而提升海洋固井設(shè)備的使用壽命和可靠性

固井設(shè)備在安裝前需要獲得DNV認證書（挪威船級社認證）；同時對固井設(shè)備本體及相關(guān)部件進行質(zhì)檢，取得質(zhì)檢合格證；為滿足平臺靜電釋放防爆要求，按照GB50058—2014《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》和GB3836.14—2014《爆炸性氣體環(huán)境用電》的相關(guān)規(guī)定，根據(jù)爆炸性氣體環(huán)境出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間，根據(jù)工藝安全有關(guān)專業(yè)劃分的爆炸危險區(qū)域?qū)Ω黝惙辣姎膺M行合理的選用。從而保證海洋固井設(shè)備的使用壽命和可靠性，如圖1所示。

4 通過固井設(shè)備達標(biāo)安裝及到位保養(yǎng)，保障海洋固井設(shè)備的使用壽命和可靠性不斷提升

4.1 固井設(shè)備達標(biāo)安裝要求

4.1.1 固井橇高壓管線與鉆臺連接為硬管，壓力測試15000psi，并出具試壓報告，同時需通過探傷檢測。

4.1.2 穩(wěn)壓罐出口要高于固井橇高能混合器水泥入口50cm左右。

4.1.3 固井設(shè)備區(qū)域四周地面安裝15cm高的攔污擋板，擋板內(nèi)設(shè)置排污地漏。同時在固井橇對應(yīng)區(qū)域安裝水泥漿應(yīng)急排放口。

4.1.4 固井橇柴油機排煙要求：最大背壓7kPa，排量100m3/min，排氣口溫度537℃，通過消聲器后溫度350℃。

4.1.5 柴油機冷卻水管線安裝滿足要求：進口最大壓力0.5MPa，換熱器的壓降為55kPa，進水設(shè)計溫度為32℃，最高允許溫度36℃，流量1.8m3/min，并在進水口加裝壓力表和溫度表。

4.1.6 淡水、海水、泥漿等供液管線滿足供應(yīng)排量1.8m?/min～2m?/min且有相應(yīng)的管線標(biāo)識。

4.1.7 用電設(shè)備電纜布局合理，接地線齊全，設(shè)置有漏電保護裝置。

4.1.8 保障固井橇維修柱塞泵時的操作空間，至墻面至少90cm空間。

4.2 固井設(shè)備到位保養(yǎng)要求

4.2.1 動力及傳動系統(tǒng)維保：每500h或一年更換機油及機油濾清器；每500h或一年更換傳動箱潤滑油及濾清器；每1000h或兩年更換防凍液；每半年將空氣濾清器拆下并用空氣反復(fù)吹凈。

4.2.2 液壓系統(tǒng)維保：每1000h或兩年更換液壓油及回油過濾器；每次作業(yè)前檢查液壓油箱油位。

4.2.3 氣路及電路控制系統(tǒng)維保：每次作業(yè)前對油霧器進行排水；每個月對油霧器加注潤滑油一次；每個月對蝶閥執(zhí)行器點注潤滑油一次；每個月檢查電控線路和電源。

4.2.4 混漿系統(tǒng)維保：每次作業(yè)前將離心泵潤滑油罐加滿潤滑油；每次作業(yè)后洗車時徹底清洗離心泵、密度計和攪拌器；離心泵和高能混合器各潤滑黃油嘴每月或四次固井作業(yè)后，至少加注黃油潤滑一次；每次作業(yè)后各離心泵徹底放水；每次作業(yè)后高能混合器應(yīng)拆開徹底清洗；每次作業(yè)后灰閥應(yīng)清理干凈，不能有殘留水泥。

4.2.5 固井設(shè)備閑置期間維保：用壓縮空氣掃盡高壓管匯里的水；砸掉低壓管匯壓蓋，放盡管匯里的水；拆掉柱塞泵壓蓋，取出凡爾和彈簧，均勻地涂上黃油并保存好，同時在缸體以及凡爾座上均勻地涂上黃油；打開各離心泵的放水球閥，放盡泵腔里的水；每兩個月活動高壓旋塞閥閥并加注高壓黃油；每兩個月活動手動蝶閥以及氣動蝶閥，對活動不靈活的的蝶閥進行更換；根據(jù)現(xiàn)場情況，每兩個月啟動設(shè)備運轉(zhuǎn)半小時以上，檢查各油路管線是否有漏油現(xiàn)象，對漏油管線進行更換；檢查設(shè)備電路是否有線路老化及短路情況；檢查設(shè)備氣路管線是否有漏氣現(xiàn)象，對漏氣管線進行更換；定期更換油、水，清潔設(shè)備整體，銹蝕部位涂漆，做好整體防腐。

綜上，通過固井設(shè)備的達標(biāo)安裝和到位保養(yǎng)，使得海洋固井設(shè)備使用壽命和可靠性的提升得到了充分的保障。

5 通過對固井設(shè)備制定相關(guān)設(shè)備管理辦法，從規(guī)章制度上確保固井設(shè)備的使用壽命和可靠性不斷提升

根據(jù)固井設(shè)備狀況，為保證固井設(shè)備管理的科學(xué)化、制度化以及標(biāo)準(zhǔn)化，著重組織人員查閱相關(guān)石油行業(yè)以及固井業(yè)務(wù)中的資料，再結(jié)合內(nèi)部現(xiàn)場人員的設(shè)備管理經(jīng)驗，制定《現(xiàn)場固井設(shè)備管理辦法》《固井設(shè)備操作保養(yǎng)規(guī)程》等設(shè)備管理辦法。

本著固井設(shè)備的監(jiān)督主體原則，主動掌握固井設(shè)備的使用動態(tài)，督促使用方加強設(shè)備日常維護保養(yǎng)，確保設(shè)備處于良好工況。根據(jù)各平臺生產(chǎn)進度，提前督促設(shè)備使用方，對固井設(shè)備進行全面檢查、保養(yǎng)以及設(shè)備的衛(wèi)生清潔，確保設(shè)備在作業(yè)時處于良好工況。其次，督促設(shè)備使用方加強設(shè)備監(jiān)督檢查力度，杜絕設(shè)備帶病運轉(zhuǎn)。發(fā)現(xiàn)問題及時解決，不能自行解決的問題，及時反饋通過協(xié)調(diào)解決，堅決避免設(shè)備帶病運行。同時，精細固井設(shè)備配件管理，統(tǒng)籌配件計劃和調(diào)配，全力做好設(shè)備保障。從而達到在規(guī)章制度上，確保固井設(shè)備的使用壽命和可靠性不斷提升。

結(jié)語

綜上所述，我們對如何提升中油海固井設(shè)備使用壽命和可靠性提出了幾點相關(guān)措施。嚴(yán)格遵守并執(zhí)行固井設(shè)備的操作和保養(yǎng)規(guī)程，定期地對固井設(shè)備進行檢查保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理整改。同時做好固井設(shè)備的擇優(yōu)選用和質(zhì)檢認證，將會大大增加中油海固井設(shè)備的使用壽命和可靠性，從而獲得更大的經(jīng)濟效益。

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