高鹽、高溫環(huán)境下的修井設(shè)備選型配套及備用橡膠件防護(hù)

余海博

（大慶油田有限責(zé)任公司井下作業(yè)分公司設(shè)備管理部，黑龍江 大慶 163000）

高鹽施工條件主要指施工現(xiàn)場土質(zhì)中本身含有的過量鹽分（如伊拉克魯邁拉修井施工環(huán)境就屬于淺海灘造路），以及在鹽水壓井液中所含高濃度鹽分的兩種情況。這些鹽分對金屬結(jié)構(gòu)件會產(chǎn)生較快的腐蝕，導(dǎo)致泥漿罐、泵缸套（或柱塞）、船型底座等設(shè)備因腐蝕而發(fā)生損壞，甚至?xí)l(fā)生設(shè)備大面積腐蝕而無法修復(fù)導(dǎo)致報(bào)廢。

高溫施工環(huán)境是指施工環(huán)境溫度白天最低溫度不低于40℃，夜間最低溫度不低于30℃的實(shí)際溫度。在這種溫度條件下，備用油封、環(huán)形膠芯、防爆密封膠塞、電纜、輪胎等橡膠件，如不采取相應(yīng)的防護(hù)措施，其會與在用橡膠件以同樣的速度發(fā)生老化，最終造成橡膠件更換間隔大大縮短，增加設(shè)備維護(hù)成本。

1 高鹽環(huán)境條件下的修井設(shè)備選型配套和設(shè)備維護(hù)

高鹽條件下，鐵質(zhì)部件、鋁質(zhì)部件都會非常容易發(fā)生腐蝕損壞，如果發(fā)生大面積腐蝕穿孔，會導(dǎo)致設(shè)備無法修復(fù)，需更換新的設(shè)備。因此，在高鹽環(huán)境中進(jìn)行油水井施工作業(yè)前的設(shè)備配套時(shí)，抗腐蝕性是設(shè)備配套技術(shù)協(xié)議的不可缺少的內(nèi)容。

1．1 高鹽地理環(huán)境下設(shè)備表面油漆種類的選擇

在正常的地理環(huán)境下，修井、作業(yè)設(shè)備表面使用普通的醇酸磁漆可以達(dá)到隔離和防腐作用。但在土壤和自然界水中含有過高鹽分的情況下，涂有醇酸磁漆的設(shè)備表面由于鹽的更強(qiáng)滲透率和腐蝕性，使鹽分對金屬面產(chǎn)生不應(yīng)有的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會產(chǎn)生大面積的油漆脫落情況。因此，預(yù)計(jì)施工設(shè)備在高鹽環(huán)境下工作時(shí)，應(yīng)在設(shè)備技術(shù)協(xié)議中特別注明設(shè)備表面應(yīng)采用附著能力強(qiáng)，阻隔效果更好的海洋船用油漆，并且在設(shè)備驗(yàn)收時(shí)注意檢查油漆噴涂的均勻和厚薄情況。

1．2 鹽水壓井條件下固控系統(tǒng)設(shè)備部件防腐應(yīng)對措施

（1）泥漿泵防腐應(yīng)對措施。通常鉆修井、作業(yè)現(xiàn)場使用的泥漿泵液力端多為活塞式結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)要求活塞與缸套間有良好的密封性，才能達(dá)到使泵壓達(dá)到所需的穩(wěn)定狀態(tài)。在使用鹽水壓井時(shí)由于缸套長時(shí)間處于鹽水浸泡狀態(tài)，會使泵缸套受到比較快速的腐蝕，缸套內(nèi)壁出現(xiàn)大面積點(diǎn)狀腐蝕，這樣不僅造成密封不嚴(yán)，還會使活塞出現(xiàn)損壞。在更換進(jìn)、排水凡爾座時(shí)應(yīng)在泵頭和凡爾密封面處涂抹潤滑脂，以免腐蝕對這些位置產(chǎn)生損傷。另外泵活塞桿，也會因鹽水產(chǎn)生比較快速的腐蝕。所以，采用鹽水壓井或使用HEC（羥基纖維素）堵漏的施工方法時(shí)，泥漿泵應(yīng)當(dāng)選用柱塞形式，柱塞表面的防腐鍍層能防止鹽水的腐蝕，保證泥漿泵的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。泥漿泵安全閥芯和閥殼被鹽水（或HEC）腐蝕后會發(fā)生閥芯卡死情況，在出現(xiàn)泵超壓時(shí)安全閥不能正常打開泄壓，因此，在對安全閥進(jìn)行維護(hù)時(shí)應(yīng)當(dāng)閥芯上和殼體內(nèi)涂抹潤滑脂，以免鹽水對這兩個(gè)位置產(chǎn)生腐蝕。

（2）泥漿罐組的防腐應(yīng)對措施。在使用鹽水壓井的情況下，由于泥漿罐池壁、藥品混配罐、振動篩等主要部件，工作時(shí)直接和鹽水或純鹽接觸，所以防腐工作顯得特別重要。當(dāng)泥漿罐體局部油漆出現(xiàn)開裂或破損時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)補(bǔ)漆，以免鹽分通過這些位置接觸金屬表面，然后逐步擴(kuò)大腐蝕面積。振動篩和藥品混配罐使用后，應(yīng)用清水對其表面進(jìn)行清洗，清除各位置殘存的鹽分，以免產(chǎn)生腐蝕和部件損壞。

圖1 鹽水控制閥門芯的腐蝕

圖2 振動篩鹽水腐蝕

（3）配電箱的防腐應(yīng)對措施。使用鹽水壓井時(shí)，正常情況下配電箱不會與鹽水接觸，但是由于鹽水蒸發(fā)會使配電箱周圍空氣的鹽分含量大大增加，同時(shí)還存在鹽沫飛濺到配電箱表面的可能，這樣就會因配電箱表面油漆涂層不好，產(chǎn)生越來越嚴(yán)重的腐蝕。當(dāng)配電箱采用鑄鐵材質(zhì)發(fā)生腐蝕時(shí)的外觀有大面積的銹痕，采用鋁質(zhì)材質(zhì)時(shí)配電箱表面發(fā)生腐蝕的外觀有白色粉末狀的附著物，當(dāng)擦去這些粉末后，鋁殼表面會出現(xiàn)非常多的凹坑，甚至使過早不能使用。所以在新設(shè)備驗(yàn)收時(shí)應(yīng)詳細(xì)查看配電箱表面的油漆涂層是否均勻，厚度是否足夠。在國外高含鹽環(huán)境中作業(yè)中，配電箱殼體和連接螺栓應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)，以此避免鹽水產(chǎn)生的腐蝕。

2 高溫環(huán)境條件下的修井設(shè)備選型配套和橡膠件防護(hù)

在環(huán)境溫度高于40℃的施工條件下，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況，設(shè)備的配套選型應(yīng)在技術(shù)協(xié)議中充分考慮到環(huán)境溫度的變化程度，特別應(yīng)注意到柴油機(jī)散熱器、液力傳動油散熱器、液壓油箱的散熱能力是否符與施工環(huán)境和負(fù)荷狀態(tài)相匹配。另外，在高溫條件下油封、環(huán)形膠芯、電纜、輪胎等備用橡膠件非常容易發(fā)生老化情況，如不采取相應(yīng)防護(hù)措施，會大大縮短其正常使用壽命。

2．1 柴油機(jī)散熱部件的配套選擇和防高溫應(yīng)對措施

散熱器是柴油機(jī)最主要的散熱部件，在高溫環(huán)境條件下進(jìn)行修井施工作業(yè)，如果散熱器散熱能力不足，很容易造成柴油機(jī)出水溫達(dá)到甚至超過最高額定溫度，嚴(yán)重時(shí)會造成拉缸損壞。所以，在修井機(jī)配套時(shí)應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境的變化，而做出相應(yīng)的調(diào)整。如伊拉克魯邁拉油田最高環(huán)境溫度52℃，大慶油田最高環(huán)境溫度38℃，這就要求魯邁拉的柴油機(jī)散熱器的散熱面積要大于大慶地區(qū)的配套，同時(shí)將風(fēng)扇尺寸增加，增大散熱器的散熱能力。另外還應(yīng)及時(shí)清理水箱散熱翅片間粘接的油污、塵土或其它雜物，保證過風(fēng)通道順暢。在經(jīng)過一定時(shí)間的使用后，還應(yīng)采用在冷卻液中加注清洗劑的方法對水箱內(nèi)壁進(jìn)行清洗，清除結(jié)垢增強(qiáng)水箱散熱能力。

2．2 液壓油箱結(jié)構(gòu)尺寸的配套選擇和防高溫應(yīng)對措施

正常情況下液壓油的最高使用溫度不得超過60℃，超過60℃會使液壓油發(fā)生氧化變質(zhì)。因此，在高溫環(huán)境條件下，為了降低液壓油的循環(huán)頻率，增加單位散熱時(shí)間，應(yīng)適當(dāng)增加液壓油箱體積，控制好油箱油位。在魯邁拉超常高溫環(huán)境條件下，除增加液壓油箱體積外，還應(yīng)增加水冷循環(huán)系統(tǒng)，以達(dá)到給液壓油強(qiáng)制降溫的目的。

圖3 散熱器內(nèi)表面污堵

圖4散熱器內(nèi)表面污堵

2．3 高溫條件下的備用橡膠件防護(hù)和在用橡膠件更換

在伊拉克魯邁拉溫度條件下，備用油封、環(huán)形膠芯、防爆密封膠塞、電纜、輪胎等橡膠件，如果不采取相應(yīng)的防護(hù)措施，其老化變性速度會非?？?，導(dǎo)致使用壽命會大大縮短。所以對于較小體積的橡膠件應(yīng)儲備與帶有空調(diào)的庫房內(nèi)，使其溫度保持在25-30℃之間，最大限度降低其老化速度。那些體積較大的橡膠件如輪胎，在儲備場地應(yīng)搭有遮陽棚防止陽光暴曬，防止過早發(fā)生老化。

3 功能效益和成果應(yīng)用

通過針對高溫、高鹽實(shí)際工作條件的總結(jié)，采用相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)對措施，減少了設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)過程中配件的實(shí)際更換量，降低了伊拉克魯邁拉每個(gè)修井小隊(duì)設(shè)備計(jì)劃外的停工檢修時(shí)間和設(shè)備維護(hù)成本，最大程度地避免日費(fèi)損失。

希望該篇論文能夠?qū)伦鳂I(yè)分公司今后外部市場開發(fā)工作中，在設(shè)備選擇配套上起到一定的借鑒作用。

4 創(chuàng)新亮點(diǎn)

從日常的工作中發(fā)現(xiàn)有依據(jù)的規(guī)律，找出最佳的工作方法，創(chuàng)造有指導(dǎo)意義的新的工作思路。