石油鉆井裝備的運(yùn)行管理

張演

摘要：鉆井施工作業(yè)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，通過(guò)精心的鉆井施工設(shè)計(jì)，進(jìn)行必要的鉆前準(zhǔn)備階段，然后進(jìn)入到鉆探施工的過(guò)程，施工結(jié)束后進(jìn)行完井施工，達(dá)到采油生產(chǎn)的需要后，交付采油生產(chǎn)部門(mén)管理，完成采油生產(chǎn)任務(wù)。對(duì)石油鉆井裝備的運(yùn)行管理，保證各種機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行，避免發(fā)生機(jī)械故障，提高鉆探施工的效率。本文對(duì)石油鉆井裝備的運(yùn)行管理進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：石油鉆井;裝備;運(yùn)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(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鉆機(jī)底座系統(tǒng)、輔助設(shè)備系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)具有獨(dú)立的功能，配合起來(lái)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(chē)、游車(chē)、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(mǎn)足石油鉆井施工的起升作業(yè)要求。絞車(chē)不僅是起升系統(tǒng)的部件，而且是鉆機(jī)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(dòng)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(pán)和鉆具。關(guān)鍵的設(shè)備是轉(zhuǎn)盤(pán)，通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)實(shí)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(dá)到高效運(yùn)行的效率，一般選擇活塞泵，提高鉆井液的循環(huán)效率，滿(mǎn)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(mǎn)足鉆井液的循環(huán)要求，攜帶巖屑，冷卻鉆頭，達(dá)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(dá)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(dòng)篩、旋流器、離心機(jī)等，將其凈化處理，轉(zhuǎn)化為無(wú)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(mǎn)足安全環(huán)保的需要。動(dòng)力系統(tǒng)一般包括柴油機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等，為鉆井機(jī)械設(shè)備提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)泵機(jī)組安全運(yùn)行，保持轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，滿(mǎn)足鉆探施工的技術(shù)要求。傳動(dòng)系統(tǒng)，一般實(shí)現(xiàn)電動(dòng)傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)或者機(jī)械傳動(dòng)的方式，使各個(gè)工作機(jī)組正常運(yùn)行，達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效率，保證鉆井施工的順利進(jìn)行?？刂葡到y(tǒng)包括司鉆的平臺(tái)、各種控制閥門(mén)、離合器和線路等，對(duì)鉆井施工的各種設(shè)備進(jìn)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(chǎng)所。而鉆井的輔助系統(tǒng)，一些小型的機(jī)械設(shè)備和礦場(chǎng)使用的設(shè)備，如離心泵、動(dòng)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(gè)裝備，都將影響到鉆井施工的正常進(jìn)行。加強(qiáng)對(duì)鉆井裝備的選擇和使用，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)的質(zhì)量，使其達(dá)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(yùn)行管理措施

2.1石油鉆井裝備的自動(dòng)控制系統(tǒng)

為了提高石油鉆井施工的自動(dòng)化程度，對(duì)石油鉆井裝備進(jìn)行優(yōu)化。鉆機(jī)和裝備的自動(dòng)化，自動(dòng)送鉆的控制，應(yīng)用液壓動(dòng)力水龍頭和液壓卷?yè)P(yáng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)的自動(dòng)給進(jìn)。利用比例控制電磁剎車(chē)設(shè)計(jì)，使起下鉆的過(guò)程達(dá)到自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)。頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用，不開(kāi)鉆盤(pán)，實(shí)現(xiàn)頂部驅(qū)動(dòng)鉆進(jìn)的方式。信息處理和采集系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)傳感器將井場(chǎng)的數(shù)據(jù)資料，傳輸給控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的軟硬件控制，達(dá)到自動(dòng)化管理的效果。

2.2交流變頻調(diào)速電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)的運(yùn)行管理

交流變頻調(diào)速電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)是電動(dòng)石油鉆機(jī)，調(diào)速范圍比較寬，絞車(chē)和轉(zhuǎn)盤(pán)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)變速，簡(jiǎn)化鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)，降低鉆井維護(hù)保養(yǎng)的費(fèi)用。提高鉆機(jī)的運(yùn)行效率，同時(shí)提高鉆機(jī)的處理事故的能力。是現(xiàn)代鉆機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，有待于在石油鉆井施工過(guò)程中使用，提高鉆井施工的效率。優(yōu)選合適的鉆機(jī)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(jī)設(shè)備還是頂部驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)設(shè)備，結(jié)合鉆井施工設(shè)計(jì)的要求，能夠滿(mǎn)足石油鉆井施工的需要即可。依據(jù)鉆機(jī)系統(tǒng)，選擇配套的鉆井施工裝備，在鉆前準(zhǔn)備階段，進(jìn)行各種鉆井裝備的優(yōu)選，使其滿(mǎn)足協(xié)調(diào)運(yùn)行的要求。鉆具的組合形式，必須滿(mǎn)足預(yù)鉆探地層的要求，結(jié)合鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)，保證鉆井裝備安全平穩(wěn)運(yùn)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(yùn)行，同時(shí)降低了機(jī)械鉆速，延長(zhǎng)石油鉆井的周期，相應(yīng)地增加了石油鉆井的費(fèi)用，給鉆探施工企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。

2.3石油鉆井裝備的安全運(yùn)行管理

建立石油鉆井裝備運(yùn)行管理規(guī)章制度，每個(gè)不同的裝備需要專(zhuān)業(yè)的操作人員現(xiàn)場(chǎng)把關(guān)，具有操作合格證書(shū)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(lái)危害。建立安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理機(jī)制，在進(jìn)行正式的鉆井施工前，鉆前準(zhǔn)備階段，依據(jù)鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)和鉆井施工設(shè)計(jì)的要求，選擇最佳的鉆井施工裝備，并對(duì)每種裝備進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng)，保證達(dá)到正常運(yùn)行的條件，才可以應(yīng)用于鉆探施工中。實(shí)施井控管理，因此，在石油鉆井施工過(guò)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(yùn)行過(guò)程中，保證對(duì)準(zhǔn)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(jìn)行。轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)，需要?jiǎng)恿υO(shè)備供給足夠的能量，保證達(dá)到設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)速度，驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)，完成鉆井進(jìn)尺，滿(mǎn)足正常鉆井施工的需要。

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

對(duì)鉆井的動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行管理，在電動(dòng)機(jī)及柴油機(jī)組運(yùn)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(jī)組能夠供應(yīng)電能。而電動(dòng)機(jī)提供足夠的電能，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)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(duì)石油鉆井裝備運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患問(wèn)題進(jìn)行排查和治理，保證所有的鉆井裝備安全平穩(wěn)運(yùn)行。如果發(fā)現(xiàn)安全隱患問(wèn)題，立即進(jìn)行整改，并對(duì)鉆井施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督和管理，存在嚴(yán)重的安全隱患問(wèn)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(lái)巨大的危害。加強(qiáng)鉆井裝備操作人員的管理，提高設(shè)備維護(hù)管理人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，使其掌握鉆井設(shè)備的運(yùn)行狀況，及時(shí)調(diào)整裝備的運(yùn)行情況，滿(mǎn)足鉆井施工設(shè)計(jì)的要求。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)石油鉆井裝備的運(yùn)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(dá)到預(yù)期的石油鉆探施工的質(zhì)量，滿(mǎn)足油田勘探開(kāi)發(fā)的技術(shù)要求。加大對(duì)鉆井裝備的運(yùn)行管理力度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各種鉆井裝備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障立即進(jìn)行處理，避免鉆井裝備發(fā)生故障不處理，引發(fā)嚴(yán)重的事故，導(dǎo)致井筒的故障，給鉆井施工帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

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