淺析鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用

陳軍 潘龍輝

摘 要：隨著當(dāng)前煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，在一定科學(xué)技術(shù)支撐下，礦井掘進(jìn)方式逐漸趨于斜井這類(lèi)綜合掘進(jìn)方式。文章從鋼絲作業(yè)技術(shù)談起，分析了鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用，主要對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題展開(kāi)了詳細(xì)分析，并給出相應(yīng)的解決措施，希望能對(duì)當(dāng)前的煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)一定幫助。

關(guān)鍵詞：鋼絲作業(yè)技術(shù)；試井工具；斜井

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.068

0 前言

鋼絲作業(yè)在國(guó)內(nèi)具有悠久的歷史，被廣泛用于修井作業(yè)與油田生產(chǎn)中。鋼絲作業(yè)技術(shù)既能輔助完成不同的井下任務(wù)，還可以融入其他井下作業(yè)中，對(duì)保障井下施工安全，促進(jìn)井下順利施工具有很大幫助。將鋼絲作業(yè)技術(shù)用于斜井開(kāi)發(fā)中，有助于斜井施工的順利進(jìn)行。

1 鋼絲作業(yè)技術(shù)設(shè)備與工具

（1）鋼絲作業(yè)技術(shù)。鋼絲作業(yè)技術(shù)主要是利用纏繞在絞車(chē)上的鋼絲到油井內(nèi)開(kāi)展不同的施工操作，通過(guò)機(jī)械的震擊與上下提防來(lái)完成井下投放與實(shí)際打撈工作，此外，還可以通過(guò)傳遞電信號(hào)到井下工具及儀器上開(kāi)展相應(yīng)的操作，并將在井下獲得的資料實(shí)時(shí)上傳到地面，然后進(jìn)行相應(yīng)的處理。

（2）鋼絲撬。鋼絲撬作為鋼絲作業(yè)的主要?jiǎng)恿?，是整個(gè)鋼絲操作的基礎(chǔ)，由指重系統(tǒng)與絞車(chē)構(gòu)成。絞車(chē)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓馬達(dá)、鋼絲滾筒組成。柴油機(jī)輸出液壓油后通過(guò)高壓軟管進(jìn)行動(dòng)力傳輸。循環(huán)方向控制絞車(chē)滾筒的方向，調(diào)壓閥控制油量，調(diào)控絞車(chē)滾筒的速度。指重系統(tǒng)指的是絞車(chē)操作臺(tái)上面的拉力表，主要是指示鋼絲拉力對(duì)井下情況進(jìn)行及時(shí)判斷。拉力表是由液壓管線(xiàn)、感應(yīng)器、表頭構(gòu)成。感應(yīng)器的一端掛著地滑輪，另一端掛在防噴管上，若鋼絲產(chǎn)生拉力，感應(yīng)器就會(huì)產(chǎn)生一定壓力，經(jīng)由管線(xiàn)傳遞到絞車(chē)表里，表頭顯示實(shí)際拉力。

（3）防噴系統(tǒng)。作為鋼絲作業(yè)的安全保障，防噴系統(tǒng)有兩個(gè)技術(shù)等級(jí)，分別為10000PSI與5000PSI，不防硫與防硫兩種類(lèi)型。該系統(tǒng)主要包括防噴閥、防噴管、連接頭、滑輪、防噴盒組成。防噴閥可以快速關(guān)閉密封鋼絲與電纜，保護(hù)里面的裝置不損壞，當(dāng)電纜及鋼絲在井下作業(yè)期間，按掉BOP鍵就可以對(duì)防噴閥上的設(shè)備進(jìn)行維修操作。防噴盒上安裝可以旋轉(zhuǎn)的板滑輪，可以確保讓鋼絲進(jìn)到密封蓋的中心。當(dāng)鋼絲斷落到井底時(shí)，滑輪護(hù)板可以壓住鋼絲斷頭，滑輪可以全方位旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而和絞車(chē)方向進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。

2 斜井施工特點(diǎn)

（1）井頸施工。斜井井頸施工要與施工土形、水文地質(zhì)、土體結(jié)構(gòu)相結(jié)合。井頸施工相對(duì)簡(jiǎn)單，通常是將井口位置便曾土壤及風(fēng)化石清理干凈后，按照一定的角度，運(yùn)用鉆爆方法掘井，保護(hù)施工安全。帶井頸深度達(dá)到一定數(shù)值，再由下到上開(kāi)始施工。斜井外表要使用混凝土或石料來(lái)砌筑，同時(shí)要注意排水溝的方向。結(jié)合實(shí)際情況，斜井井頸施工可使用板樁法、沉井法、混凝土帷幕法、凍結(jié)法、注漿法等施工方法。

（2）基巖段施工?；鶐r段施工前，一定要進(jìn)行碳水，在保證沒(méi)有危險(xiǎn)的情況下，方可繼續(xù)施工。在基巖施工階段，其施工儀器、施工工藝、施工手段都和巖石平巷一樣。此外，斜井因其具有一定的傾斜角度，在進(jìn)行提升、裝載、排水等施工時(shí)，都比普通的施工難度大，同時(shí)其施工機(jī)械水平及施工效率與巖石平巷相比也存在一定差距。

3 鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用問(wèn)題

鋼絲作業(yè)試井施工，斜井施工中會(huì)用到的井下工具主要有繩帽、萬(wàn)向節(jié)、加重桿、壓力計(jì)托筒、震擊器等器具，鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中應(yīng)用可能產(chǎn)生的主要問(wèn)題有以下兩點(diǎn)：

（1）工具不丟手。在斜井施工中萬(wàn)向節(jié)要加入到在工具串組成中，這樣就可以隨著工具使用時(shí)的角度變化而變化，萬(wàn)向節(jié)活動(dòng)角度為15°，理論中在井況超過(guò)30°的斜井當(dāng)中可以使用。但在斜井中應(yīng)用，有井下工具串和油管壁間的摩擦較大，震擊器在震擊階段很難將全部力量傳遞到JDC剪切銷(xiāo)釘處，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)井下工具不丟手問(wèn)題。產(chǎn)生這一問(wèn)題的主要原因是下?lián)綦A段震擊阻力較大，鋼絲絞車(chē)位置的鋼絲出現(xiàn)混亂或者是受到一定程度的變形，因而使得鋼絲的壽命逐漸下降。

（2）工具遇卡。原油粘度較大或者井內(nèi)中的油氣混合會(huì)增加鋼絲上提時(shí)的阻力，使得井下工具在井下出現(xiàn)卡住的情況，經(jīng)多次提拉無(wú)果，就會(huì)致使鋼絲折斷，工具被迫留在井內(nèi)。

4 具體解決措施

（1）工具不丟的解決方法。在斜井施工中，針對(duì)井下工具和管壁之間摩擦力較大的問(wèn)題，可以改進(jìn)井下工具串，改變?cè)瓉?lái)普通加重桿為滾輪加重桿。滾輪加重桿主要由滾輪、桶體銷(xiāo)釘、加重肝本體組成。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的工具串組成為：滾輪加重桿+繩帽+震擊器+萬(wàn)向節(jié)+壓力計(jì)托筒+JDC組成。應(yīng)用滾輪加重桿可以在一定程度上減輕管壁與井下工具之間的摩擦力，將實(shí)際震擊力度全部傳遞到JDC銷(xiāo)釘位置，幫助其進(jìn)行銷(xiāo)釘剪斷實(shí)現(xiàn)工具丟手。因摩擦阻力減小，鋼絲也不會(huì)在絞車(chē)位置發(fā)生錯(cuò)亂出現(xiàn)受損等情況。

（2）工具遇卡的解決方法。對(duì)于鋼絲提拉在斜井內(nèi)造成的遇卡問(wèn)題，在井下施工中，每當(dāng)下降1000英尺可以對(duì)鋼絲進(jìn)行一定的回拉，以此為基礎(chǔ)判斷鋼絲在井內(nèi)所受的壓力是否超過(guò)破斷值。以2 7/8″管內(nèi)鋼絲作業(yè)為例，0.092與0.108英寸的鋼絲千英尺下拉長(zhǎng)度依次為10、12英尺；以3 1/2″管內(nèi)鋼絲作業(yè)為例，0.092與0.108英寸的鋼絲千英尺拉伸長(zhǎng)度分別為16、15英尺。這種方法是在3000英尺的實(shí)踐中經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出的，雖然不能保證其完全正確，但是實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)這種做法對(duì)于解決工具遇卡問(wèn)題有一定成效。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近幾年鋼絲作業(yè)在井況施工中的問(wèn)題日趨多樣化，面對(duì)斜井施工摩擦力較大、提拉過(guò)度導(dǎo)致的遇卡問(wèn)題、銷(xiāo)釘不剪斷等問(wèn)題，在大量施工與總結(jié)中得到了有效的解決，此外，在實(shí)踐操作中也得到了有效驗(yàn)證。上述問(wèn)題的順利解決，不僅延長(zhǎng)了鋼絲使用壽命，還可以有效避免井內(nèi)工具遇卡的情況，為斜井內(nèi)施工的順利進(jìn)行提供了一定的安全保障。

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作者簡(jiǎn)介：陳軍（1973-），男，廣東揭陽(yáng)人，本科，助理工程師，研究方向：試井。