油田壓裂設(shè)備管理與維護(hù)保養(yǎng)措施

馬 闖

（大慶鉆探工程公司井下作業(yè)工程公司，黑龍江大慶 163453）

0 引言

結(jié)合目前壓裂裝備的應(yīng)用狀況，以綜合性的發(fā)展眼光，對(duì)于技術(shù)特點(diǎn)、適用范圍、應(yīng)用效果等相關(guān)問題進(jìn)行研究。為了能夠最大限度的保證壓裂效果，并達(dá)到增產(chǎn)增注的理想效果，要求必須能夠?qū)τ趬毫言O(shè)備的運(yùn)行狀況展開具體的管理與維護(hù)保養(yǎng)，以此保證其正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的壓裂效果[1]。

1 油田壓裂設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)工作的重要性

1.1 壓裂工藝

壓裂作業(yè)時(shí)主要的施工設(shè)備由地面設(shè)備和壓裂車兩者綜合構(gòu)成，運(yùn)用人為的方式能夠使地層產(chǎn)生裂縫，確保改善油在地下的流動(dòng)環(huán)境的同時(shí)，能夠顯著提高油井的產(chǎn)量，對(duì)控制油井井底流動(dòng)條件，減緩層間和改善油層動(dòng)用狀況都具有著舉足輕重的作用。當(dāng)油井生產(chǎn)到一定階段時(shí)，產(chǎn)能和滲透率都會(huì)呈現(xiàn)出降低的狀況，為了能夠進(jìn)一步的增強(qiáng)排油能力，提高油田產(chǎn)量，要求在不同的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，采用適當(dāng)?shù)膲毫に嚰夹g(shù)進(jìn)行工作的有效推進(jìn)，能夠保證壓力設(shè)計(jì)的順利執(zhí)行[2]。

1.2 設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的重要性

壓裂車組是整個(gè)工作階段最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵、最核心、最根本的設(shè)備之一，用于向井內(nèi)注入高壓大排量壓裂液，與此同時(shí)，將地層壓開并把支撐劑擠入裂縫的專用車輛，運(yùn)用到不同的壓裂作業(yè)之中。隨著我國油井深度的不斷增加和壓裂工藝的日益強(qiáng)化和復(fù)合化，目前我國的壓力車不斷向高壓力、大排量、大功率、自動(dòng)化以及與配套設(shè)備高度聯(lián)動(dòng)性的方向發(fā)展。在實(shí)際的工作投入和實(shí)操階段，壓力作用所影響的范圍也是空前強(qiáng)大的，并且油田資源的匱乏，導(dǎo)致如今壓裂作業(yè)所處的環(huán)境空前惡劣[3]。針對(duì)此類不可控的因素，要求現(xiàn)代的管理工作人員，能夠在不同階段進(jìn)行具體的問題研究，以自身所具有的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于不同時(shí)期所面臨的重要問題進(jìn)行攻堅(jiān)克難，以保證所投入使用的壓裂設(shè)備的性能得到全面提升，為后續(xù)更好投入壓裂設(shè)備的維修與保養(yǎng)工作，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，保證設(shè)備在工作運(yùn)行時(shí)，能夠有良好的運(yùn)行狀態(tài)，為整體的壓裂作業(yè)提供源源不斷的動(dòng)力支持。

2 全電動(dòng)壓裂裝備技術(shù)集成

2.1 電動(dòng)壓裂泵送設(shè)備及技術(shù)集成

在一定程度上，電動(dòng)壓裂泵送設(shè)備能夠做到將相關(guān)技術(shù)進(jìn)行綜合融合，機(jī)電融合技術(shù)、直驅(qū)傳動(dòng)技術(shù)、高壓供電技術(shù)、大功率中壓變頻技術(shù)、大功率交流變頻電機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)和電子安全閥技術(shù)作為七大技術(shù)系列，以主要的衍生動(dòng)力，確保為供配電系統(tǒng)提供動(dòng)力支持。在具體工作投入前期，能夠?qū)⒉煌O(shè)備的具體運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)調(diào)整，必要時(shí)可以采用6000 kV異步變頻電機(jī)直驅(qū)，并選擇相關(guān)的輔助工具，對(duì)常用沖次進(jìn)行運(yùn)用時(shí)間管理?，F(xiàn)在電動(dòng)壓裂泵送設(shè)備能夠改變?cè)胁裼蜋C(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，以渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)代替。在指揮控制中心，對(duì)于高壓配電房和不同的變頻電源房進(jìn)行有效的控制，將其輸送到不同的灌裝裝置內(nèi)[4]。

2.2 電動(dòng)混砂設(shè)備技術(shù)集成

電動(dòng)混砂設(shè)備在一定程度上與電動(dòng)壓裂泵送技術(shù)理念具有一定的共通之處。在對(duì)其進(jìn)行功能研究的核心階段，主要是采用橇裝式設(shè)計(jì)、變頻控制、電動(dòng)直驅(qū)技術(shù)。不同部分所具有的具體功能也不盡相同，其中有部分結(jié)構(gòu)在具體運(yùn)行階段，運(yùn)用冗余設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同功能。除此之外，在不斷分析實(shí)際油田壓裂設(shè)備的具體使用性能的同時(shí)，能夠保證電動(dòng)混砂設(shè)備極大地增強(qiáng)配合各個(gè)不同施工項(xiàng)目的建設(shè)能力。

3 油田壓裂設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

3.1 重視壓裂機(jī)組的設(shè)備配套，排查壓裂施工的安全隱患

在油田工作進(jìn)行完善時(shí)，所采用到的主要地面工具設(shè)備為封井器、井口球閥、投球器。切實(shí)根據(jù)油氣開采的實(shí)際需求，在下一步工作推動(dòng)的核心階段，建立科學(xué)化、全面化、整體化、系統(tǒng)化、創(chuàng)新化的設(shè)備維護(hù)制度。對(duì)壓力泵高強(qiáng)韌材料性能進(jìn)行嚴(yán)格的把控，必要時(shí)輔之以輕量化技術(shù)，研究出系列大功率壓裂泵。在提高泵頭體使用壽命的基礎(chǔ)上，使大功率壓裂車能夠具有更廣泛的運(yùn)行空間，以優(yōu)化集成的方式，保證相關(guān)的油田壓裂設(shè)備得到質(zhì)量上的全面提升。同時(shí)，可以適當(dāng)在原有的維修制度上進(jìn)行創(chuàng)造性的轉(zhuǎn)化，建立健全新的維護(hù)制度方案，督促相關(guān)的管理工作人員無論在任何時(shí)間任何地點(diǎn)，都要加強(qiáng)對(duì)于壓裂設(shè)備工作狀態(tài)的管控，有效確保整個(gè)壓裂工作在施工期間合理運(yùn)行。需要結(jié)合不同壓力工作的實(shí)際狀況，運(yùn)用統(tǒng)籌全局的發(fā)展觀念，建立健全與之相對(duì)應(yīng)的管理方案和管理措施。

3.2 加強(qiáng)日常維護(hù)保養(yǎng)工作，確保設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行

在日常設(shè)備維護(hù)時(shí)仍然需要以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和專業(yè)性的管理技能，進(jìn)行設(shè)備的有效勘察，劃分為不同的階段，更加準(zhǔn)確地將其中所存在的問題進(jìn)行及時(shí)改進(jìn)。

首先，維護(hù)維修是整個(gè)工作的重中之重，以科學(xué)的方式，對(duì)于設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行良好的檢測。其中最關(guān)鍵的核心要素，需要根據(jù)實(shí)際的工作液體液面高度進(jìn)行數(shù)據(jù)的調(diào)研，以科學(xué)的方式能夠有效地對(duì)其中是否存在雜物進(jìn)行檢驗(yàn)。運(yùn)用大規(guī)模壓裂液混配技術(shù)，以自動(dòng)化的方式對(duì)壓裂液進(jìn)行有效控制，并且以全新的發(fā)展方式，創(chuàng)建壓裂液高能混配、砂量寬幅調(diào)整、多介質(zhì)高效混拌技術(shù)，將整體流程進(jìn)行細(xì)致劃分。

其次，需要對(duì)防腐處理工作重點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的落實(shí)，不僅需要觀察相關(guān)設(shè)備表面的干凈程度，并且需要對(duì)于內(nèi)部是否存在相關(guān)的腐蝕液體進(jìn)行排查。避免由于腐蝕物質(zhì)的存在影響整個(gè)壓裂設(shè)備的穩(wěn)定性。最后也是極為重要的是，明確保養(yǎng)工作對(duì)于整個(gè)設(shè)備的重要程度，相關(guān)的管理工作人員可以按照具體的制度要求，進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的有效檢查。其中墊圈、密封圈等相關(guān)小零件所造成的損害是極為常見的。以全流程壓裂液混配模式，引導(dǎo)相關(guān)的管理工作人員不斷對(duì)于其中的細(xì)小零件進(jìn)行嚴(yán)格的控制和具體性的排查。

3.3 明確不同階段的工作要求

3.3.1 出車前的維護(hù)保養(yǎng)

作為整個(gè)工作開展的核心階段，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的保養(yǎng)規(guī)定，按照其具體的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際的調(diào)整，展開具體性的管控。在排查時(shí)要將整體的工作重點(diǎn)放于高壓輸出端、大泵泵頭總成等相關(guān)設(shè)備之上。在對(duì)高壓輸出端這一核心重點(diǎn)進(jìn)行實(shí)質(zhì)工作推進(jìn)時(shí)，可以運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，對(duì)凡爾膠皮、大泵壓帽、大泵壓蓋等與之相關(guān)的零部件進(jìn)行質(zhì)量排查，必要時(shí)可以進(jìn)行試用，保證相關(guān)的部件在穩(wěn)定、合理、有效的工作運(yùn)行狀態(tài)之下。同時(shí)，水泵泵頭的不同零部件也具有著自身顯著的作用，加強(qiáng)葉輪的工作排查，能夠?qū)⒃瓌?dòng)機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體，以此顯著地增加液體的靜壓能和動(dòng)能。由于水泵泵頭所處于的位置具有一定的差異性、復(fù)雜性，一旦在整個(gè)工作運(yùn)行時(shí)，其中相關(guān)的各個(gè)部件進(jìn)行總體性的連接，將會(huì)承受過大的工作壓力，稍加不甚，會(huì)造成損失。因此，針對(duì)此類現(xiàn)象，要求相關(guān)的工作人員能夠及時(shí)地對(duì)存在異常問題的零部件進(jìn)行更換。

3.3.2 行駛途中的維護(hù)保養(yǎng)

由于車臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)需要通過液力機(jī)械傳動(dòng)箱，經(jīng)傳動(dòng)軸驅(qū)送，其中所含有的壓裂液，極有可能具有含砂或腐蝕性的特點(diǎn)。因此嚴(yán)格要求相關(guān)的工作人員針對(duì)不同階段的工作狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的排查，其中車輛行進(jìn)時(shí)也是不容忽視的重要階段。一旦車輛在行駛途中停留，必須要對(duì)其中的重點(diǎn)問題進(jìn)行嚴(yán)格的推敲，例如輪胎表面是否存在磨損問題，輪胎溫度是否存在異常，現(xiàn)象車輛零部件是否存在松動(dòng)等一系列問題。除此之外，壓裂液的流動(dòng)狀況，也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的排查。在有限的時(shí)間內(nèi)，保障工作高質(zhì)量完成。不僅能夠保證輪胎的具體參數(shù)得到規(guī)范性的控制，而且一旦壓裂液中存在雜質(zhì)，可以得到最有效的解決，避免由于輪胎出現(xiàn)問題而產(chǎn)生車輛行駛困難的現(xiàn)象。

3.4 嚴(yán)格恪守時(shí)間要求，做好定期維護(hù)保養(yǎng)工作

在對(duì)壓裂設(shè)備進(jìn)行實(shí)際工作投入時(shí)，需要對(duì)具體的維護(hù)時(shí)間保養(yǎng)周期進(jìn)行有效的劃分，并且指派相關(guān)的專業(yè)工作人員進(jìn)行問題的有效治理。以壓裂機(jī)組網(wǎng)絡(luò)控制的相關(guān)方法，不僅能夠?qū)植繂栴}清晰掌握，并且多重冗余高可靠性測控網(wǎng)絡(luò)的健全，以動(dòng)力儲(chǔ)備、運(yùn)行維修周期、管匯降阻、系統(tǒng)減振為發(fā)展依托，實(shí)現(xiàn)各個(gè)不同的設(shè)備高度協(xié)調(diào)的同步運(yùn)行。同時(shí)，需要對(duì)相關(guān)壓裂設(shè)備進(jìn)行衛(wèi)生清潔，針對(duì)不同的過濾元件進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的了解。其中空氣濾清器作為過濾設(shè)備之一，在具體工作階段，會(huì)吸收大量空氣，以起到濾出空氣中灰塵、砂粒的作用，保證氣缸中進(jìn)入足量清潔的空氣。正是由于相關(guān)設(shè)備所具有的凈化作用，導(dǎo)致內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生過多的有害氣體或灰塵。對(duì)于此類狀況，需要將相關(guān)設(shè)備進(jìn)行拆卸處理。相關(guān)的工作人員結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際的設(shè)備狀況，進(jìn)行擦拭與清潔，對(duì)其中較為明顯的灰塵物體，進(jìn)行科學(xué)性的處理。并且根據(jù)實(shí)際的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，可以對(duì)是否選擇更換相關(guān)零部件進(jìn)行判斷，一旦紙濾芯出現(xiàn)破裂，穿孔或者濾紙與端蓋脫膠等相關(guān)問題，必須及時(shí)更換。在具體設(shè)備保養(yǎng)時(shí)，可以適當(dāng)選用振動(dòng)法、軟刷刷除法、壓縮空氣反吹法，清潔附著在紙濾芯表面的污物。針對(duì)不同設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)，進(jìn)行維修時(shí)間、維修方案、維修標(biāo)準(zhǔn)的有效制定。

4 結(jié)束語

在對(duì)壓裂設(shè)備進(jìn)行具體工作管理與維修的核心階段，可以通過運(yùn)用自動(dòng)化、電動(dòng)化或先進(jìn)的信息技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行深度研究。加強(qiáng)重點(diǎn)問題的逐一排查，最大限度地保證能夠滿足油田資源的具體開發(fā)需求，減少勘察階段所投入的資金，為提高油田壓裂設(shè)備的質(zhì)量研究新方案。