陳宇海

（中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東湛江 524057）

海洋修井機循環(huán)系統(tǒng)的升級改造

陳宇海

（中海石油（中國）有限公司湛江分公司，廣東湛江 524057）

修井機循環(huán)系統(tǒng)的作用是在井筒內(nèi)建立泥漿循環(huán)，通過泥漿泵的運行，提高水泥漿的壓力，使其在井筒內(nèi)形成穩(wěn)定的循環(huán)，才能冷卻鉆頭，達到修井作業(yè)的效果。通過對修井機循環(huán)系統(tǒng)的升級改造試驗，取得了較好的效果，節(jié)約了循環(huán)系統(tǒng)的能量消耗，提高了修井機的作業(yè)效率。

修井機；循環(huán)系統(tǒng)；升級改造

Abstract：The work of the workover system of the workover rig is to establish a mud circulation in the wellbore.Through the operation of the mud pump，the pressure of the cement slurry is increased to form a stable circulation in the wellbore to cool the drill bit to reach the workover effect.Through the upgrading of the workover system of the workover rig，the results have achieved good results，saving the energy consumption of the circulatory system and improving the working efficiency of the workover rig.

Key words：workover rig；circulation system；upgrading

1 修井機概述

在修井作業(yè)施工過程中，修井機是必備的修井設(shè)備，通過修井機的安全運行，實現(xiàn)了起下管柱，起下鉆具以及處理事故等施工作業(yè)。修井機主要由八大系統(tǒng)組成，動力系統(tǒng)是為修井作業(yè)提供動力的設(shè)備，一般使用柴油機。傳動系統(tǒng)主要利用離合器和傳動軸，將動力傳遞給井下的鉆具。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)帶動井下的鉆具旋轉(zhuǎn)，達到解卡的效果。循環(huán)系統(tǒng)是修井機的關(guān)鍵組成部分，通過泥漿泵將水泥漿送入井底，使其在井筒內(nèi)形成循環(huán)，而冷卻鉆頭引導(dǎo)鉆具的順利下井，能夠攜帶巖屑，并實施壓井作業(yè)，保證井下作業(yè)施工的順利進行。提升系統(tǒng)能夠達到提升管柱的作用效果，通過大鉤等設(shè)備，將井下的管柱提升到地面上來，實現(xiàn)起下管柱的作用。底座系統(tǒng)是修井機各個組成部分的支撐，有效地組合成為修井機操作的平臺。防噴系統(tǒng)是預(yù)防發(fā)生井噴事故而設(shè)計的，通過井口防噴器等設(shè)計，有效地防止井噴事故的發(fā)生。附屬系統(tǒng)是為修井機的正常運行提供照明、電力設(shè)備等，保證修井機的正常運轉(zhuǎn)，達到最佳的修井作業(yè)效果。

2 修井機循環(huán)系統(tǒng)的升級改造措施

對修井機循環(huán)系統(tǒng)的改造，主要從提升泵的優(yōu)化設(shè)計以及循環(huán)管柱系統(tǒng)的升級改造入手，采取節(jié)能降耗的技術(shù)要求，滿足各種井下作業(yè)施工的需要，不斷提高修井作業(yè)施工的效率，減少修井作業(yè)施工的成本，才能達到油田生產(chǎn)的經(jīng)濟指標(biāo)。

修井機的循環(huán)系統(tǒng)是修井機的重要組成部分，也是井下修井作業(yè)的安全保障系統(tǒng)，利用泥漿泵給水泥漿提高壓力，通過管匯注入到井底，使其達到設(shè)計的壓力，之后進行上返，循環(huán)起來，攜帶井底的污物和雜質(zhì)，同時達到壓井的效果，避免由于井下作業(yè)而引起的井噴事故的發(fā)生。通過科研的力量，優(yōu)化設(shè)計泥漿泵，將泥漿泵進行升級改造，降低泥漿泵的能耗，提高泥漿泵的效率，使其應(yīng)用最少的能耗，達到最佳的效率。通過對循環(huán)管匯系統(tǒng)的優(yōu)化升級，減少管匯的投資，優(yōu)選合適的材質(zhì)，達到井下作業(yè)施工的要求。

2.1 柴油驅(qū)動泥漿泵的升級改造

通過對海洋修井機的泥漿泵的運行流程進行升級改造，將原來的泥漿泵出口，增加單向閥工藝流程，避免使用多臺泥漿泵在單獨維修時以及并泵運轉(zhuǎn)出現(xiàn)不同步的影響。防噴器喇叭口返回工藝流程，可以選擇性回流進計量罐及或循環(huán)池。

修井機的循環(huán)系統(tǒng)主要由泥漿泵和井下的管柱組合而成，最關(guān)鍵的設(shè)備是泥漿泵，通過優(yōu)化泥漿泵進出口管線工藝流程，減少管線彎頭，達到提高泥漿輸送效率的效果。

修井機的循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)計增壓泵，為了達到最佳的增壓效果，在泵的進口安裝輔助增壓泵，對大的泥漿泵進行灌注，防止泵抽空，而影響到泥漿的正常循環(huán)。將灌注泵安裝在泥漿泵的進口處，能夠減少泵發(fā)生汽蝕的現(xiàn)象，提高泵效，達到泥漿循環(huán)的效果。

2.2 泥漿循環(huán)管匯系統(tǒng)的升級改造

海洋修井機的循環(huán)系統(tǒng)，水龍帶都是帶鋼絲編織、鎧裝的42.5MPa高壓軟管，通過水龍頭連接地面和井下的管柱，將水泥漿灌注到井底，通過水龍帶進行傳輸，通過調(diào)節(jié)水龍帶的規(guī)格尺寸以及材質(zhì)，提高水泥漿循環(huán)的效率。降低水泥漿在管道中流動的摩擦阻力損失，提高水泥漿循環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)，滿足修井作業(yè)施工的需要。

通過減少水龍帶的最小彎曲半徑，提高水龍帶的輸送效率。實施壓裂和酸化施工時，不允許使用水龍帶，而是選擇連續(xù)油管，通過可以彎曲變形的連續(xù)油管的應(yīng)用，達到最佳的酸化、壓裂效果，避免對水龍帶產(chǎn)生損害，提高修井作業(yè)的效率。

將循環(huán)管匯系統(tǒng)進行升級改造，壓井管匯進行最優(yōu)設(shè)計，達到壓井的效果，而避免發(fā)生井噴事故，壓井管匯將泥漿壓力表、泥漿泵的高壓管匯連接起來，每個連接部件的三通及四通必須達到設(shè)計壓力，否則會造成壓力損失，而影響到壓井作業(yè)的效果。在泥漿循環(huán)的過程中，通過旋塞閥的設(shè)計，實現(xiàn)泥漿的正循環(huán)和反循環(huán)，按照井下作業(yè)施工設(shè)計的要求，保證泥漿循環(huán)達到壓井的作用效果。

對循環(huán)系統(tǒng)進行升級優(yōu)化，原來管匯閥門是旋塞閥，目前全部改回泥漿閘閥和平衡閘板閥；優(yōu)化后循環(huán)帶壓開關(guān)容易，操作方便。應(yīng)用節(jié)流管匯以及常壓的氣液分離器對循環(huán)系統(tǒng)進行控制，保證修井機的循環(huán)系統(tǒng)正常的循環(huán)，不斷提高修井作業(yè)的效率，節(jié)流管匯通過控制閥門與井口連接，出口端和氣液分離器相連接，使井口返回的含氣泥漿進入分離器，實現(xiàn)氣液的分離，使泥漿繼續(xù)循環(huán)使用，減少氣體的影響，提高泥漿循環(huán)的效率。

3 結(jié)論

通過對修井機循環(huán)系統(tǒng)的升級改造，提高修井機的運行效率，通過對泥漿泵及管匯進行升級改造，減少水泥漿的能量損失，提高水泥漿循環(huán)的效率，解決修井作業(yè)施工的安全問題，提高井下作業(yè)修井作業(yè)的施工質(zhì)量，不斷提高油田修井作業(yè)的效率。

[1] 關(guān)雙會，周洪軍，沈國華.HXJ180MB海洋修井機移運結(jié)構(gòu)改造技術(shù)分析[J].中國造船，2011，（a2）：377-385.

Upgrading of Marine Workover Machine Circulation System

Chen Yu-hai

TE952

B

1003–6490（2017）09–0083–01

2017–06–24

陳宇海（1978—），男，廣東湛江人，工程師，主要從事海洋平臺設(shè)備管理工作。