白旭東

（大慶油田裝備制造集團(tuán) 特種汽車制造分公司，黑龍江 大慶 163411）

0 引言

固井施工是鉆井工程中一項重要的完井工藝,下灰車主要用于固井干水泥的裝載、運輸及為固井水泥車提供干水泥，是固井施工作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。大慶油田及國內(nèi)外油田鉆井?dāng)?shù)量的逐年增加,對下灰車的需求量也相應(yīng)增多，為了提高下灰車的整體技術(shù)性能，滿足《中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》SY/T5439-2003中《下灰車》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，我們開發(fā)了固井下灰車專用性能試驗、檢驗裝置，主要用于檢測下灰車的性能指標(biāo)，并為進(jìn)一步提高下灰車的整體技術(shù)性能提供依據(jù)。

1 結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)

1.1 結(jié)構(gòu)組成

固井下灰車專用性能試驗、檢驗裝置主要由立式儲灰罐、便攜式稱重儀、PLC控制儀、信號線、外接氣源和相關(guān)管路與線路等組成，結(jié)構(gòu)示意簡圖如圖1所示。

圖1 專用性能試驗、檢驗、裝置示意圖

1.2 技術(shù)指標(biāo)

可檢測輸灰垂直高度5.2m；可檢測輸灰水平距離15m；可檢測下灰車平均卸灰速度在1.2～2 t/min范圍內(nèi)；可檢測重量變化單位10 kg，占總重量比率0.6‰；檢測裝置的最高工作壓力0.25 MPa；檢測裝置的有效容積20 m3。

2 工作原理

固井下灰車性能專用試驗、檢驗裝置主要用于檢驗、監(jiān)測下灰車的性能參數(shù)是否達(dá)到下灰車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，主要可測定下灰車平均卸灰速度、垂直輸送高度、水平輸送距離、?；衣实刃阅軈?shù)。

利用該檢驗裝置檢測時，首先將立式儲罐的進(jìn)灰口與下灰車連接，打開放空管線閥門，下灰車通過容器的進(jìn)灰管線輸灰，容器進(jìn)灰管線出口在容器內(nèi)頂部，出口管徑與罐體圓周切線成30°夾角，利用離心力的原理，在灰料與罐體內(nèi)壁相互作用力下靠自重下落，帶動灰料輸入的壓力氣體向上通過放空管線排出。檢測完畢后，排灰時將立式儲罐的排灰口與下一臺下灰車的進(jìn)灰口相連，儲罐進(jìn)氣管與外接氣源相連接，向罐體篩板底部氣室充氣，透過篩板上的帆布層向罐體排壓，托起灰料，使灰料產(chǎn)生流化現(xiàn)象，當(dāng)罐體壓力達(dá)到0.196 MPa時，開啟排灰閥門，利用罐體內(nèi)正壓力進(jìn)行排灰，排出來的灰料輸送到下灰車內(nèi)，進(jìn)行下一次檢驗操作。

試驗裝置專用于檢驗固井下灰車的性能參數(shù)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，為了保證檢驗的準(zhǔn)確性和精確性，必須具備標(biāo)準(zhǔn)的計量監(jiān)測裝置。我們采用了“便攜式稱重儀”和“PLC控制儀”配合工作。首先使用便攜式稱重儀測量下灰車空載和滿載時的重量，然后進(jìn)行卸灰作業(yè)，便攜式稱重儀通過信號線把重量變化數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC控制儀，通過在PLC控制儀中編制的程序公式，在液晶屏上可顯示出下灰車即時的重量變化，并隨時自動計算出重量變化率（即卸灰率），卸灰結(jié)束時，下灰車質(zhì)量減去空載質(zhì)量可得出剩灰質(zhì)量，計算得出剩灰率。

1）平均卸灰速度試驗。用計量監(jiān)測裝置配合下灰車和立式罐連接進(jìn)行卸灰作業(yè)，通過計量監(jiān)測裝置記錄得出下灰車平均卸灰速度。

2）?；衣试囼?。下灰車卸灰結(jié)束后，用灰料總質(zhì)量減排灰質(zhì)量，計算可得出?；衣省?/p>

3）垂直輸送高度、水平輸送距離試驗。下灰車與試驗裝置連接，卸灰口與進(jìn)灰口水平距離≥15 m，進(jìn)灰口與地面垂直高度≥5 m，進(jìn)行卸灰作業(yè)。

3 應(yīng)用情況

2013年9月我廠開發(fā)了這種固井下灰車專用性能試驗、檢驗裝置，11月26日大慶市技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局完成對該檢測裝置的認(rèn)定。用于下灰車的出廠檢驗后，裝置運行平穩(wěn)，獲得數(shù)據(jù)直觀可靠。表1是2013年12月出廠下灰車距離儲灰罐15 m進(jìn)行卸灰作業(yè)的檢測數(shù)據(jù)。

根據(jù)下灰車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，出廠下灰車必須進(jìn)行專用性能檢驗。利用下灰車專用試驗裝置并采用新的試驗方式檢測，可提高下灰車出廠的產(chǎn)品質(zhì)量，大大節(jié)約試驗成本。每車次試驗可節(jié)約試驗成本約3 000元（包含車輛油耗、固井灰料浪費、人員工時、野外補(bǔ)助費等）。

表1 2013年12月工程車改裝廠第五批次下灰車抽樣檢測數(shù)據(jù)記錄表

4 結(jié)語

利用固井下灰車的專用性能試驗、檢驗裝置可在廠內(nèi)進(jìn)行試驗，在產(chǎn)品出廠前發(fā)現(xiàn)并解決問題，杜絕了不合格品出廠，提高了產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)率；無需長途運輸進(jìn)行試驗檢驗，減少了人力、物力、車輛油料的消耗，避免固井灰料浪費，從而降低了試驗成本。固井下灰車的專用性能試驗、檢驗裝置試驗方便、成本低，可進(jìn)行多次試驗；從而能改進(jìn)下灰車產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品技術(shù)性能提供依據(jù)，更能有效地增強(qiáng)固井下灰車產(chǎn)品的市場競爭能力。