淺析一種巖心分割臺的設計

明曉峰

【摘 要】油氣勘探過程中，鉆井取心是石油地質工作者的一項重要工作，取芯是為了通過對所取巖心的地表研究分析，判斷地下油層或者地質構造的情況，為下一步的繼續開發積累一手的地質資料。巖心是取得油層物性、油層含油氣水情況，油田開發效果等工作的直接物性資料。巖心在地面上出筒后，石油地質人員就要進行一系列的巖心整理和描述工作，將巖心分段劈裂是其中的重要一項操作。本文探討的就是，如何創新設計巖心的劈割設備問題。

【關鍵詞】巖心；整理；劈割；分段；劈裂

一、引言

現場常規操作模式下，在巖心整理的分段劈裂過程中通常需要兩個到三個人的協作配合，其中，一個人負責挑選和丈量圓柱形的巖心，另一人帶上手套將劈刀在巖心柱面上放正握穩，第三個人裸手舉錘砸擊劈刀將巖心劈開。有選擇性的，巖心的劈裂分為縱向和橫向兩種方式，即橫隔柱面和順延柱面，兩種劈割操作并沒有根本區別，只是劈刀的橫向和縱向擺放問題。在劈心的過程中，需要每個人的步驟操作步驟協調把握。握刀人握刀的力度要求不能太緊也不能太松，太緊了容易把刀錘偏而且會導致握刀人手腕扭傷；太松則容易將刀砸飛，對周圍人員造成安全危害，同時，握偏了則會損壞巖心。持錘人不能帶手套而且要有一定的用錘技巧，持錘人要和握刀人成直角站立，不能和握刀人成一直線，否則會傷害到握刀人；持錘人砸錘要有技巧，用力太大或太小都不行，用力太大會砸碎巖心，用力太小則砸不開巖心，所以要有一定的經驗。在全程工作中，第三個人則會受到握刀人和持錘人的操作影響。這種劈心方式只是簡單的將巖心劈開，而要對挑選巖心進行固定尺寸位置的分割，上述方法則無法完成操作。所以，傳統的巖心劈割方式方法是存在諸多問題的，而要想解決這些問題就必須從劈心設備設施上考慮進行創新解決。

二、傳統巖心劈割過程中存在的問題

原始的劈心工具組合包括劈心座、劈刀和大錘。基本劈心程序是：挑取需要劈割的巖心-將巖心放在劈心座的凹槽內-手握劈刀放置在巖心上-舉錘砸擊劈刀將柱狀巖心劈開。這種劈心操作存在著以下幾個方面的問題：

① 參與操作的人員多，操作步驟繁瑣，無法有效地節省人力資源；

② 操作人員及交叉作業人員的安全受到威脅，不符合安全作業標準的要求；

③ 巖心的劈裂分割質量無法保證，降低了整體工作質量；

④ 工具原始簡陋，“低、老、壞”現象沒有解決；

⑤ 無安全保障，影響了操作人員的工作積極性；

⑥ 巖心分割不科學，為后續分析流程工作造成影響；

⑦ 操作人員的勞動強度大，不利于職業健康保護；

⑧ 無法實現固定長度的精確劈割。

通過對以上幾項存在問題的分析，從中找出主要原因那就是劈心設備工具的問題，是劈心工具決定了其操作方式，要想解決設備工具就必須對工具進行創新設計。

三、劈心工具的創新設計

創新設計劈心工具必須從以上存在的問題分析著手，而問題的關鍵就在于劈心座，所以，必須將劈心座進行創新設計。

（一）劈心座的組合設計

劈心座通體外形呈U-型，主要組成部分有：

① U-型劈心座。劈心座呈U-型，以整體設計長1000mm為例，優選材質壁厚15mm，U-型槽深50～70mm，槽寬125～155mm；

② 刻度尺。在U-型槽的兩側臂面上作起始0.00mm至1000.00mm溶蝕刻度條，熒光顯影，三色標識，每隔100mm作一長標識，紅色，標線高15mm；每隔50mm作一短標識，綠色，標線高10mm；毫米級標識用黑色，標線高5mm。U-型槽兩側臂的刻度呈反方向，即從同一方向看一側為0.00mm-1000.00mm刻度，另一側則為1000.00mm-0.00mm；

③ 側滑道。在U-型槽的上緣兩側各平行布置一個G-型滑道，用來作為劈刀沿溶蝕刻度運行的軌道；

④ 劈刀豎滑道。豎滑道用來運行劈刀，垂直于側滑道兩側，滑道高200mm，道寬10mm，劈刀可在豎滑道內垂直運行，無縫無阻；

⑤ 劈刀。長方體，劈刀寬120mm，高20mm，在豎滑道內可無縫無阻垂直運行，劈刀的下緣為尖刃。劈刀的上緣中間位置設置錘塊，用來承受錘頭的沖擊力，圓柱體或長方體，以適應劈刀上緣尺寸為準；

⑥ U-型豎滑道。在U-型槽兩頭的居中位置設置豎滑道，用來承托豎切道，深100mm，寬15mm，中通；

⑦ 豎切道。豎切道的兩端有固定棒，固定棒可無縫無阻地穿過U-型豎滑道。豎切道長1000mm，厚10mm，劈刀固定在中間位置；

⑧ 移動手柄。在U-型不銹鋼體的一端中上部位安置移動手柄，長1010mm，柱體，直徑10mm，可折疊坐落在兩一端固定卡中；

⑨ 滑輪。滑輪用來滑動整體，便于轉換工作場地，在本體的兩端平均設置4個。在移動手柄的牽引下，刻度式巖心分割臺整體可在自由運動。

（二）劈心座組合設計所解決的問題

通過上述設計，常規巖心存在的劈割問題得到了解決，并創造了積極優點：

① 參與操作的人員減少，僅需一人即可完成整個操作流程，有效地節省了人力資源；

② 操作人員及交叉作業人員的安全得到保障，符合安全作業標準的要求；

③ 巖心的劈裂分割質量有保證，提升了整體工作質量；

④ 擯棄了原始簡陋的操作工具，“低、老、壞”現象得以解決；

⑤ 建立了安全保障，維護了操作人員的工作積極性；

⑥ 巖心分割科學合理，為后續分析流程工作創造了積極條件；

⑦ 降低了操作人員的勞動強度，支持了職業健康保護；

四、結論

創新是企業發展的不竭動力，只有創新才能從根本上解決長期存在的問題。在本創新實例中，從巖心劈割工具的創新設計到應用驗證就是一個創新的過程，不僅提升了工作效率，而且維護了操作人員的安全和健康利益，是一個典型的實用型創新案例。