石油鉆井裝備的運行管理

張演

摘要：鉆井施工作業(yè)是一項龐大的系統(tǒng)工程，通過精心的鉆井施工設(shè)計，進行必要的鉆前準備階段，然后進入到鉆探施工的過程，施工結(jié)束后進行完井施工，達到采油生產(chǎn)的需要后，交付采油生產(chǎn)部門管理，完成采油生產(chǎn)任務(wù)。對石油鉆井裝備的運行管理，保證各種機械設(shè)備安全運行，避免發(fā)生機械故障，提高鉆探施工的效率。本文對石油鉆井裝備的運行管理進行探討。

關(guān)鍵詞：石油鉆井;裝備;運行;管理

1石油鉆井裝備概述

石油鉆井裝備由八大系統(tǒng)組成，包括起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動力驅(qū)動系統(tǒng)、鉆機底座系統(tǒng)、輔助設(shè)備系統(tǒng)。每個系統(tǒng)具有獨立的功能，配合起來完成石油鉆探施工的任務(wù)。起升系統(tǒng)主要用于鉆桿的起下操作，控制鉆壓，下放鉆具。主要的部件包括絞車、游車、鋼絲繩、大鉤、吊卡等。合理控制起下管柱等的速度，保證安全起下，滿足石油鉆井施工的起升作業(yè)要求。絞車不僅是起升系統(tǒng)的部件，而且是鉆機的核心部分，由鋼絲控制鉆具的起下。鉆井大鉤是重要的提升設(shè)備，能夠提起下井的管柱等。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是驅(qū)動鉆具旋轉(zhuǎn)的部件，使鉆具破碎巖層，鉆穿井筒。包括水龍頭、轉(zhuǎn)盤和鉆具。關(guān)鍵的設(shè)備是轉(zhuǎn)盤，通過轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動鉆機實施鉆探施工作業(yè)。鉆具一般包括方鉆桿、鉆鋌、鉆頭等，為了防止井斜，也可以包括扶正器等設(shè)備。

循環(huán)系統(tǒng)包括泥漿罐、泥漿泵、水龍帶等，泥漿泵是鉆井液的循環(huán)用泵，必須達到高效運行的效率，一般選擇活塞泵，提高鉆井液的循環(huán)效率，滿足鉆井施工的技術(shù)要求。鉆井泵以一定的流量和壓力將鉆井液輸送給循環(huán)系統(tǒng)，滿足鉆井液的循環(huán)要求，攜帶巖屑，冷卻鉆頭，達到預(yù)期的鉆探施工的效率。地面管匯建立起泥漿的循環(huán)，包括高壓管匯和低壓管匯系統(tǒng)。為了達到環(huán)保的技術(shù)要求，地面設(shè)置廢棄水泥漿的凈化裝置，包括振動篩、旋流器、離心機等，將其凈化處理，轉(zhuǎn)化為無害的成分，也可以再生水泥漿用于其他井筒的鉆探施工，節(jié)約了水泥漿的用量，滿足安全環(huán)保的需要。動力系統(tǒng)一般包括柴油機、柴油發(fā)電機、電動機等，為鉆井機械設(shè)備提供動力，驅(qū)動泵機組安全運行，保持轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，滿足鉆探施工的技術(shù)要求。傳動系統(tǒng)，一般實現(xiàn)電動傳動、液壓傳動或者機械傳動的方式，使各個工作機組正常運行，達到預(yù)期的運行效率，保證鉆井施工的順利進行?？刂葡到y(tǒng)包括司鉆的平臺、各種控制閥門、離合器和線路等，對鉆井施工的各種設(shè)備進行控制和管理，統(tǒng)一協(xié)調(diào)鉆井施工裝備。井架和底座部分，用于支撐和安裝鉆井設(shè)備和工具，為鉆井施工提供場所。而鉆井的輔助系統(tǒng)，一些小型的機械設(shè)備和礦場使用的設(shè)備，如離心泵、動力大鉗等，也是石油鉆井施工必不可少的裝備，缺少任何一個裝備，都將影響到鉆井施工的正常進行。加強對鉆井裝備的選擇和使用，加強維護保養(yǎng)的質(zhì)量，使其達到預(yù)期的作用效果，才能更好地完成石油鉆井施工的任務(wù)。

2石油鉆井裝備的運行管理措施

2.1石油鉆井裝備的自動控制系統(tǒng)

為了提高石油鉆井施工的自動化程度，對石油鉆井裝備進行優(yōu)化。鉆機和裝備的自動化，自動送鉆的控制，應(yīng)用液壓動力水龍頭和液壓卷揚機，實現(xiàn)鉆機的自動給進。利用比例控制電磁剎車設(shè)計，使起下鉆的過程達到自動控制的標準。頂部驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用，不開鉆盤，實現(xiàn)頂部驅(qū)動鉆進的方式。信息處理和采集系統(tǒng)應(yīng)用計算機控制，通過傳感器將井場的數(shù)據(jù)資料，傳輸給控制的計算機系統(tǒng)，通過計算機的軟硬件控制，達到自動化管理的效果。

2.2交流變頻調(diào)速電驅(qū)動石油鉆機的運行管理

交流變頻調(diào)速電驅(qū)動石油鉆機是電動石油鉆機，調(diào)速范圍比較寬，絞車和轉(zhuǎn)盤能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，簡化鉆機的結(jié)構(gòu)，降低鉆井維護保養(yǎng)的費用。提高鉆機的運行效率，同時提高鉆機的處理事故的能力。是現(xiàn)代鉆機的發(fā)展趨勢，有待于在石油鉆井施工過程中使用，提高鉆井施工的效率。優(yōu)選合適的鉆機設(shè)備，結(jié)合不同的鉆探區(qū)塊的地質(zhì)條件，選擇小型鉆機設(shè)備還是頂部驅(qū)動的鉆機設(shè)備，結(jié)合鉆井施工設(shè)計的要求，能夠滿足石油鉆井施工的需要即可。依據(jù)鉆機系統(tǒng)，選擇配套的鉆井施工裝備，在鉆前準備階段，進行各種鉆井裝備的優(yōu)選，使其滿足協(xié)調(diào)運行的要求。鉆具的組合形式，必須滿足預(yù)鉆探地層的要求，結(jié)合鉆井地質(zhì)設(shè)計，保證鉆井裝備安全平穩(wěn)運行，避免發(fā)生鉆井事故。尤其卡鉆事故的發(fā)生，既影響到鉆井裝備的安全運行，同時降低了機械鉆速，延長石油鉆井的周期，相應(yīng)地增加了石油鉆井的費用，給鉆探施工企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。

2.3石油鉆井裝備的安全運行管理

建立石油鉆井裝備運行管理規(guī)章制度，每個不同的裝備需要專業(yè)的操作人員現(xiàn)場把關(guān)，具有操作合格證書的人員，才允許操作設(shè)備。其他人員不允許隨意啟停設(shè)備，防止發(fā)生安全事故，給石油鉆探施工帶來危害。建立安全風(fēng)險評估管理機制，在進行正式的鉆井施工前，鉆前準備階段，依據(jù)鉆井地質(zhì)設(shè)計和鉆井施工設(shè)計的要求，選擇最佳的鉆井施工裝備，并對每種裝備進行必要的維護保養(yǎng)，保證達到正常運行的條件，才可以應(yīng)用于鉆探施工中。實施井控管理，因此，在石油鉆井施工過程中，井控設(shè)備也必須包含到鉆井施工裝備中，選擇合適的井口防噴器，一旦井口出現(xiàn)溢流的狀態(tài)，立即關(guān)閉井口防噴器，有效地防止井噴事故的發(fā)生，保證石油鉆井施工的安全。起升系統(tǒng)的運行過程中，保證對準井口的中心位置，才能更好地起下鉆具，保證鉆井施工的正常進行。轉(zhuǎn)盤驅(qū)動鉆具旋轉(zhuǎn)，需要動力設(shè)備供給足夠的能量，保證達到設(shè)計的旋轉(zhuǎn)速度，驅(qū)動鉆頭鉆進，完成鉆井進尺，滿足正常鉆井施工的需要。

鉆井泵的運行管理，鉆井施工過程中，鉆井液系統(tǒng)的循環(huán)也是非常重要的。為了保證達到設(shè)計的循環(huán)效率，加強對鉆井泵的管理，合理控制鉆井泵的進出口壓力，使其達到設(shè)計的鉆井液的排量，建立起井筒的循環(huán)，才能滿足鉆井施工的安全要求。鉆井泵一般使用柱塞泵，對注水的機械部件進行潤滑保養(yǎng)，在鉆井施工前，對鉆井泵進行必要的維護保養(yǎng)，使其處于正常運行的狀態(tài)，保證達到輸送泥漿，形成泥漿循環(huán)的效果。通過專業(yè)人員的維護保養(yǎng)，將鉆井液的進出口和泥漿罐以及水龍帶進行連接，并檢查連接部位的緊固情況，經(jīng)過試壓合格后，才能實現(xiàn)正常的循環(huán)，否則檢查泄漏的部位，直至達到鉆井施工的條件，才能進入正常鉆探施工的程序。

對鉆井的動力設(shè)備進行運行管理，在電動機及柴油機組運行前，加注合適的柴油，保證原材料的供應(yīng)，使柴油發(fā)電機組能夠供應(yīng)電能。而電動機提供足夠的電能，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，帶動機械設(shè)備運行，保證鉆井設(shè)備的幾大件互相配合，完成鉆井施工的任務(wù)。對石油鉆井裝備運行過程中的安全隱患問題進行排查和治理，保證所有的鉆井裝備安全平穩(wěn)運行。如果發(fā)現(xiàn)安全隱患問題，立即進行整改，并對鉆井施工過程進行監(jiān)督和管理，存在嚴重的安全隱患問題，立即停鉆處理。防止發(fā)生卡鉆、井下落物、套管損壞事故，給鉆井施工帶來巨大的危害。加強鉆井裝備操作人員的管理，提高設(shè)備維護管理人員的專業(yè)素質(zhì)，使其掌握鉆井設(shè)備的運行狀況，及時調(diào)整裝備的運行情況，滿足鉆井施工設(shè)計的要求。

3結(jié)束語

通過對石油鉆井裝備的運行管理措施的探討，提高石油鉆井施工的效率，降低石油鉆井施工成本，縮短鉆探施工的周期，達到預(yù)期的石油鉆探施工的質(zhì)量，滿足油田勘探開發(fā)的技術(shù)要求。加大對鉆井裝備的運行管理力度，實時監(jiān)測各種鉆井裝備的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障立即進行處理，避免鉆井裝備發(fā)生故障不處理，引發(fā)嚴重的事故，導(dǎo)致井筒的故障，給鉆井施工帶來巨大的經(jīng)濟損失。

參考文獻：

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