石油鉆井裝備的運行管理

張演

摘要：鉆井施工作業是一項龐大的系統工程，通過精心的鉆井施工設計，進行必要的鉆前準備階段，然后進入到鉆探施工的過程，施工結束后進行完井施工，達到采油生產的需要后，交付采油生產部門管理，完成采油生產任務。對石油鉆井裝備的運行管理，保證各種機械設備安全運行，避免發生機械故障，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組成，包括起升系統、旋轉系統、鉆井液循環系統、傳動系統、控制系統、動力驅動系統、鉆機底座系統、輔助設備系統。每個系統具有獨立的功能，配合起來完成石油鉆探施工的任務。起升系統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要求。絞車不僅是起升系統的部件，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備，能夠提起下井的管柱等。旋轉系統是驅動鉆具旋轉的部件，使鉆具破碎巖層，鉆穿井筒。包括水龍頭、轉盤和鉆具。關鍵的設備是轉盤，通過轉盤的旋轉，驅動鉆機實施鉆探施工作業。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備。

循環系統包括泥漿罐、泥漿泵、水龍帶等，泥漿泵是鉆井液的循環用泵，必須達到高效運行的效率，一般選擇活塞泵，提高鉆井液的循環效率，滿足鉆井施工的技術要求。鉆井泵以一定的流量和壓力將鉆井液輸送給循環系統，滿足鉆井液的循環要求，攜帶巖屑，冷卻鉆頭，達到預期的鉆探施工的效率。地面管匯建立起泥漿的循環，包括高壓管匯和低壓管匯系統。為了達到環保的技術要求，地面設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，節約了水泥漿的用量，滿足安全環保的需要。動力系統一般包括柴油機、柴油發電機、電動機等，為鉆井機械設備提供動力，驅動泵機組安全運行，保持轉盤的旋轉，滿足鉆探施工的技術要求。傳動系統，一般實現電動傳動、液壓傳動或者機械傳動的方式，使各個工作機組正常運行，達到預期的運行效率，保證鉆井施工的順利進行。控制系統包括司鉆的平臺、各種控制閥門、離合器和線路等，對鉆井施工的各種設備進行控制和管理，統一協調鉆井施工裝備。井架和底座部分，用于支撐和安裝鉆井設備和工具，為鉆井施工提供場所。而鉆井的輔助系統，一些小型的機械設備和礦場使用的設備，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，加強維護保養的質量，使其達到預期的作用效果，才能更好地完成石油鉆井施工的任務。

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

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化。鉆機和裝備的自動化，自動送鉆的控制，應用液壓動力水龍頭和液壓卷揚機，實現鉆機的自動給進。利用比例控制電磁剎車設計，使起下鉆的過程達到自動控制的標準。頂部驅動系統的應用，不開鉆盤，實現頂部驅動鉆進的方式。信息處理和采集系統應用計算機控制，通過傳感器將井場的數據資料，傳輸給控制的計算機系統，通過計算機的軟硬件控制，達到自動化管理的效果。

2.2交流變頻調速電驅動石油鉆機的運行管理

交流變頻調速電驅動石油鉆機是電動石油鉆機，調速范圍比較寬，絞車和轉盤能夠實現無級變速，簡化鉆機的結構，降低鉆井維護保養的費用。提高鉆機的運行效率，同時提高鉆機的處理事故的能力。是現代鉆機的發展趨勢，有待于在石油鉆井施工過程中使用，提高鉆井施工的效率。優選合適的鉆機設備，結合不同的鉆探區塊的地質條件，選擇小型鉆機設備還是頂部驅動的鉆機設備，結合鉆井施工設計的要求，能夠滿足石油鉆井施工的需要即可。依據鉆機系統，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選，使其滿足協調運行的要求。鉆具的組合形式，必須滿足預鉆探地層的要求，結合鉆井地質設計，保證鉆井裝備安全平穩運行，避免發生鉆井事故。尤其卡鉆事故的發生，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，相應地增加了石油鉆井的費用，給鉆探施工企業帶來經濟損失。

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章制度，每個不同的裝備需要專業的操作人員現場把關，具有操作合格證書的人員，才允許操作設備。其他人員不允許隨意啟停設備，防止發生安全事故，給石油鉆探施工帶來危害。建立安全風險評估管理機制，在進行正式的鉆井施工前，鉆前準備階段，依據鉆井地質設計和鉆井施工設計的要求，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，保證達到正常運行的條件，才可以應用于鉆探施工中。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，一旦井口出現溢流的狀態，立即關閉井口防噴器，有效地防止井噴事故的發生，保證石油鉆井施工的安全。起升系統的運行過程中，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。轉盤驅動鉆具旋轉，需要動力設備供給足夠的能量，保證達到設計的旋轉速度，驅動鉆頭鉆進，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，鉆井液系統的循環也是非常重要的。為了保證達到設計的循環效率，加強對鉆井泵的管理，合理控制鉆井泵的進出口壓力，使其達到設計的鉆井液的排量，建立起井筒的循環，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，在鉆井施工前，對鉆井泵進行必要的維護保養，使其處于正常運行的狀態，保證達到輸送泥漿，形成泥漿循環的效果。通過專業人員的維護保養，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，經過試壓合格后，才能實現正常的循環，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，使柴油發電機組能夠供應電能。而電動機提供足夠的電能，將電能轉化為機械能，帶動機械設備運行，保證鉆井設備的幾大件互相配合，完成鉆井施工的任務。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運行。如果發現安全隱患問題，立即進行整改，并對鉆井施工過程進行監督和管理，存在嚴重的安全隱患問題，立即停鉆處理。防止發生卡鉆、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，提高設備維護管理人員的專業素質，使其掌握鉆井設備的運行狀況，及時調整裝備的運行情況，滿足鉆井施工設計的要求。

3結束語

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，達到預期的石油鉆探施工的質量，滿足油田勘探開發的技術要求。加大對鉆井裝備的運行管理力度，實時監測各種鉆井裝備的運行狀態，發現故障立即進行處理，避免鉆井裝備發生故障不處理，引發嚴重的事故，導致井筒的故障，給鉆井施工帶來巨大的經濟損失。

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