蘇偉 豐光強(qiáng) 白洪書(shū)

摘 要：石油鉆井泵是整個(gè)鉆機(jī)的心臟，鉆井液通過(guò)鉆井泵形成高壓，將鉆井產(chǎn)生的巖屑帶出地面，并對(duì)地層巖石產(chǎn)生一定的破碎作用；但是鉆井泵及其附屬高壓管匯在使用中存在：閘閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示不清楚，易誤操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力等現(xiàn)象；該文就上述狀況，進(jìn)行了深入的分析，提出了加裝液壓遠(yuǎn)程控制裝置的方法，有效地解決了上述問(wèn)題，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)和安全效益進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)對(duì)石油鉆井泥漿泵高壓閘閥閥位指示器結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)使用出現(xiàn)的安全問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出改進(jìn)措施，使操作者更加安全。

關(guān)鍵詞：高壓明桿閘閥；閥位自動(dòng)指示器；泵房

中圖分類號(hào)：TE92 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

在石油鉆井行業(yè)中，石油鉆井泵組由2臺(tái)泵或3臺(tái)泵組成，相互交替使用或并用，過(guò)程中排出空氣及檢、維修作業(yè)時(shí)，均要“開(kāi)關(guān)”高壓管明桿閘閥，高壓管匯的壓力等級(jí)高，閥位“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)直接關(guān)系到操作者的安全；高壓管匯閘閥在完全關(guān)閉狀態(tài)下，運(yùn)行鉆井泵，泵壓快速上升，會(huì)導(dǎo)致泥漿泵出口高壓軟管蹩壓瞬間爆炸，造成人員受傷，在工作中此類事件屢屢發(fā)生，鑒于檢維修安全的重要性，行業(yè)高度重視，相繼出臺(tái)了上鎖掛簽作業(yè)管理程序，并把該重要條款提升到川慶公司“保命”條款中。

明桿閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀況不清楚，判斷不明，就會(huì)發(fā)生安全責(zé)任事故，造成無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。為了保障檢維修鉆井泵作業(yè)安全，對(duì)鉆井泵高壓明桿閘閥閥位指示器的顯示進(jìn)行改進(jìn)，清楚顯示鉆井泵高壓明桿閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀況，使其指示明確，從而保障人員、設(shè)備安全。

1 鉆井泥漿泵高壓明桿閘閥閥位指示器使用現(xiàn)狀

1.1 高壓明桿閘閘閥現(xiàn)狀

（1）目前石油鉆井管匯中使用的閘閥有暗桿閥和明桿閥2種類型，各油田根據(jù)各自特點(diǎn)選擇使用，新疆油田主要使用暗桿閥，四川油氣田則普遍使用明桿閥。由于泥漿泵易損件更換較多，都必須在泵房這個(gè)高壓區(qū)域頻繁的開(kāi)關(guān)閘閥，現(xiàn)有的“開(kāi)關(guān)”指示都必須抵近觀察，不能滿足人員保持安全距離觀察的需要，泥漿閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)非常重要，其 “開(kāi)關(guān)”錯(cuò)誤就有可能造成安全事故，從而產(chǎn)生無(wú)法挽回的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）鉆井泵高壓管匯所使用的閘閥壓力等級(jí)都較高；南方油田使用明桿閥較普遍，西北地區(qū)油田由于風(fēng)沙氣候原因，沙塵易黏附在明桿閘閥絲桿上，而使用明桿閥較少。

1.2 閥位指示器

（1）方式：共有原廠設(shè)計(jì)的高壓明桿閘閘閥安裝設(shè)計(jì)有閥位指示器，鉆井隊(duì)補(bǔ)充使用懸掛“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)提示牌2種。

（2）作用：在檢查確認(rèn)閘閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)閥位指示進(jìn)行確認(rèn)。

（3）結(jié)構(gòu)：閥位指示裝置由護(hù)罩和透明塑料防塵罩組成。

1.3 原廠設(shè)計(jì)閥位指示器缺點(diǎn)

（1）閥位指示裝置由護(hù)罩和透明塑料防塵罩組成，閥位指示不清晰，確認(rèn)困難。

（2）原廠設(shè)計(jì)閥位指示器必須抵近觀察，不能滿足安全觀察的需要。

（3）在使用中，閥桿絲扣需要涂抹潤(rùn)滑脂進(jìn)行保養(yǎng)，透明塑料變得模糊，看不清里面的“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)。

（4）由于護(hù)罩的遮擋，不能遠(yuǎn)距離觀察。

（5）2條觀察窗狹窄且有方向性，只有正對(duì)時(shí)才能勉強(qiáng)觀察確認(rèn)。

（6）2個(gè)觀察視窗防塵效果不佳。

1.4 懸掛“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)提示牌顯示方式缺點(diǎn)

（1）泵房高壓管線工作時(shí)震動(dòng)大，牌子容易抖掉滑落。

（2）泵房環(huán)境差，泥漿時(shí)常弄臟提示牌，看不清提示的內(nèi)容。

（3）使用清洗機(jī)清潔設(shè)備時(shí)易將提示牌沖掉。

（4）特別是西北方大風(fēng)吹翻轉(zhuǎn)提示牌。

（5）人員操作有失誤，改變了“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)不去翻提示牌或忘記翻轉(zhuǎn)提示牌。

2 使用中的安全問(wèn)題

下列各種情況都會(huì)造成對(duì)鉆井泵高壓閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)錯(cuò)誤判斷，運(yùn)行鉆井泵釀成事故。

（1）夜間作業(yè)精力差，視線不好。

（2）麻痹大意。

（3）人員較多時(shí)，相互配合不到位，誤會(huì)別人已“開(kāi)關(guān)”閘閥。

（4）操作后未翻轉(zhuǎn)提示牌。

（5）配合人員安全距離外不能明顯地看見(jiàn)高壓閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)。

（6）現(xiàn)場(chǎng)人員無(wú)法監(jiān)護(hù)確認(rèn)。

（7）以上各種情況是人員使用過(guò)程中易發(fā)生的錯(cuò)誤，也是現(xiàn)有高壓明桿閘閥閥位指示器的最大缺陷。

3 技術(shù)改進(jìn)

3.1 改進(jìn)措施

（1）在鉆井泵明桿高壓閘閥的護(hù)罩頂端中心開(kāi)一個(gè)Φ5 mm圓孔。

（2）在閘閥絲桿中心頂端連接固定一根Φ4 mm長(zhǎng)度與鉆井泵高壓閘閥開(kāi)關(guān)行程相等實(shí)心鐵桿，從圓孔內(nèi)穿出。

（3）指示器的頂端加一個(gè)直徑SΦ8 mm安全塑膠圓球，以絲扣方式連接安裝，便于拆卸護(hù)罩、保養(yǎng)絲桿和防止人員碰傷。

（4）封閉原護(hù)罩兩邊透明塑料觀察窗，防止沙塵的進(jìn)入。

（5）當(dāng)泥漿閘閥關(guān)閉或開(kāi)啟時(shí)，指示桿隨著高壓閘閥絲桿同時(shí)自動(dòng)下降或上升指示“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)。

3.2 改進(jìn)后效果

（1）指示更加明確：通過(guò)改進(jìn)能夠在“開(kāi)關(guān)”鉆井泵明桿高壓閘閥的同時(shí)，明確指示閥位開(kāi)度情況。

（2）方便監(jiān)護(hù)：現(xiàn)場(chǎng)人員都能實(shí)施監(jiān)護(hù)確認(rèn)鉆井泵高壓明桿閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)。

（3）使用方便：便于操作人員的安全操作與維護(hù)保養(yǎng)。

（4）安全塑膠圓球，防碰效果明顯，封閉了的透明塑料觀察窗，改變了以前不防沙塵的狀況，絲桿清潔潤(rùn)滑效果極佳。

4 實(shí)踐效果

4.1 改進(jìn)后的高壓明桿閥位指示器具有以下優(yōu)點(diǎn)

（1）指示桿指示清楚：消除了通過(guò)透明塑料模糊不清的狀況。

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離多角度監(jiān)護(hù)確認(rèn)：泵房有攝像頭的井隊(duì)，司鉆通過(guò)攝像頭里的視屏，也能掌握鉆井泵閘閥“開(kāi)關(guān)”狀況，達(dá)到監(jiān)護(hù)確認(rèn)效果。

（3）夜晚光線較弱的情況下也能明確指示。

（4）改變懸掛“開(kāi)關(guān)”提示牌易震動(dòng)掉落、清洗槍沖刷滑落、泥漿、油污覆蓋的狀況。

（5）方便操作：實(shí)現(xiàn)鉆井泵高壓閘閥閥位開(kāi)度自動(dòng)指示。

（6）封閉護(hù)罩兩旁透明塑料觀察窗，實(shí)現(xiàn)防塵防沙，加強(qiáng)了絲桿的潤(rùn)滑，護(hù)罩保護(hù)絲桿的作用不受影響。

4.2 實(shí)施效果

（1）改進(jìn)后的泵房高壓管匯泥漿閘閥指示裝置，在使用過(guò)程中達(dá)到了理想的效果，在開(kāi)關(guān)閘閥的同時(shí)，能夠指示高壓明桿閥位開(kāi)關(guān)程度，指示清楚明了，現(xiàn)場(chǎng)人員在安全距離以外就能檢查驗(yàn)證閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀況，達(dá)到多人監(jiān)護(hù)的目的，方便實(shí)用，極大地減少由于閘閥“開(kāi)關(guān)”錯(cuò)誤帶來(lái)的隱患或事故，阻斷安全事故發(fā)生隱患，避免造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失。

（2）通過(guò)改進(jìn)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益：省略翻指示牌與確認(rèn)步驟，可節(jié)約時(shí)間1分/次，平均每班2次。每臺(tái)鉆機(jī)可節(jié)約120分/月；節(jié)省開(kāi)關(guān)提示牌成本費(fèi)用。目前，公司八千鉆機(jī)機(jī)3臺(tái)，七千鉆機(jī)22臺(tái)，七千鉆機(jī)費(fèi)用9.6萬(wàn)元/日，加上其他鉆機(jī)總共50余臺(tái)，可提高經(jīng)濟(jì)效益40多萬(wàn)元/月。

5 結(jié)論

改進(jìn)鉆井泵高壓管匯閘閥閥位為明桿指示，通過(guò)閥位指示桿的明確指示，在使用過(guò)程中理想效果明顯，現(xiàn)場(chǎng)操作人員都能確認(rèn)高壓明桿閘閥的“開(kāi)關(guān)”狀態(tài)，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)工作人員都能實(shí)現(xiàn)監(jiān)護(hù)的目的，方便實(shí)用，減少由于閘閥“開(kāi)關(guān)”失誤帶來(lái)的隱患及事故，阻斷安全事故發(fā)生隱患，避免造成人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失。

此項(xiàng)目可在其他施工的高壓管匯中進(jìn)行推廣，象鉆井節(jié)流、壓井管匯等井控高壓閘閥上，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員都參與監(jiān)護(hù)確認(rèn)的目標(biāo)。

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