陳軍 潘龍輝

摘 要：隨著當(dāng)前煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，在一定科學(xué)技術(shù)支撐下，礦井掘進方式逐漸趨于斜井這類綜合掘進方式。文章從鋼絲作業(yè)技術(shù)談起，分析了鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用，主要對實際應(yīng)用中的問題展開了詳細(xì)分析，并給出相應(yīng)的解決措施，希望能對當(dāng)前的煤礦安全生產(chǎn)帶來一定幫助。

關(guān)鍵詞：鋼絲作業(yè)技術(shù)；試井工具；斜井

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.068

0 前言

鋼絲作業(yè)在國內(nèi)具有悠久的歷史，被廣泛用于修井作業(yè)與油田生產(chǎn)中。鋼絲作業(yè)技術(shù)既能輔助完成不同的井下任務(wù)，還可以融入其他井下作業(yè)中，對保障井下施工安全，促進井下順利施工具有很大幫助。將鋼絲作業(yè)技術(shù)用于斜井開發(fā)中，有助于斜井施工的順利進行。

1 鋼絲作業(yè)技術(shù)設(shè)備與工具

（1）鋼絲作業(yè)技術(shù)。鋼絲作業(yè)技術(shù)主要是利用纏繞在絞車上的鋼絲到油井內(nèi)開展不同的施工操作，通過機械的震擊與上下提防來完成井下投放與實際打撈工作，此外，還可以通過傳遞電信號到井下工具及儀器上開展相應(yīng)的操作，并將在井下獲得的資料實時上傳到地面，然后進行相應(yīng)的處理。

（2）鋼絲撬。鋼絲撬作為鋼絲作業(yè)的主要動力，是整個鋼絲操作的基礎(chǔ)，由指重系統(tǒng)與絞車構(gòu)成。絞車由傳動機構(gòu)、液壓馬達(dá)、鋼絲滾筒組成。柴油機輸出液壓油后通過高壓軟管進行動力傳輸。循環(huán)方向控制絞車滾筒的方向，調(diào)壓閥控制油量，調(diào)控絞車滾筒的速度。指重系統(tǒng)指的是絞車操作臺上面的拉力表，主要是指示鋼絲拉力對井下情況進行及時判斷。拉力表是由液壓管線、感應(yīng)器、表頭構(gòu)成。感應(yīng)器的一端掛著地滑輪，另一端掛在防噴管上，若鋼絲產(chǎn)生拉力，感應(yīng)器就會產(chǎn)生一定壓力，經(jīng)由管線傳遞到絞車表里，表頭顯示實際拉力。

（3）防噴系統(tǒng)。作為鋼絲作業(yè)的安全保障，防噴系統(tǒng)有兩個技術(shù)等級，分別為10000PSI與5000PSI，不防硫與防硫兩種類型。該系統(tǒng)主要包括防噴閥、防噴管、連接頭、滑輪、防噴盒組成。防噴閥可以快速關(guān)閉密封鋼絲與電纜，保護里面的裝置不損壞，當(dāng)電纜及鋼絲在井下作業(yè)期間，按掉BOP鍵就可以對防噴閥上的設(shè)備進行維修操作。防噴盒上安裝可以旋轉(zhuǎn)的板滑輪，可以確保讓鋼絲進到密封蓋的中心。當(dāng)鋼絲斷落到井底時，滑輪護板可以壓住鋼絲斷頭，滑輪可以全方位旋轉(zhuǎn)，進而和絞車方向進行自動校準(zhǔn)。

2 斜井施工特點

（1）井頸施工。斜井井頸施工要與施工土形、水文地質(zhì)、土體結(jié)構(gòu)相結(jié)合。井頸施工相對簡單，通常是將井口位置便曾土壤及風(fēng)化石清理干凈后，按照一定的角度，運用鉆爆方法掘井，保護施工安全。帶井頸深度達(dá)到一定數(shù)值，再由下到上開始施工。斜井外表要使用混凝土或石料來砌筑，同時要注意排水溝的方向。結(jié)合實際情況，斜井井頸施工可使用板樁法、沉井法、混凝土帷幕法、凍結(jié)法、注漿法等施工方法。

（2）基巖段施工?；鶐r段施工前，一定要進行碳水，在保證沒有危險的情況下，方可繼續(xù)施工。在基巖施工階段，其施工儀器、施工工藝、施工手段都和巖石平巷一樣。此外，斜井因其具有一定的傾斜角度，在進行提升、裝載、排水等施工時，都比普通的施工難度大，同時其施工機械水平及施工效率與巖石平巷相比也存在一定差距。

3 鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用問題

鋼絲作業(yè)試井施工，斜井施工中會用到的井下工具主要有繩帽、萬向節(jié)、加重桿、壓力計托筒、震擊器等器具，鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中應(yīng)用可能產(chǎn)生的主要問題有以下兩點：

（1）工具不丟手。在斜井施工中萬向節(jié)要加入到在工具串組成中，這樣就可以隨著工具使用時的角度變化而變化，萬向節(jié)活動角度為15°，理論中在井況超過30°的斜井當(dāng)中可以使用。但在斜井中應(yīng)用，有井下工具串和油管壁間的摩擦較大，震擊器在震擊階段很難將全部力量傳遞到JDC剪切銷釘處，進而會出現(xiàn)井下工具不丟手問題。產(chǎn)生這一問題的主要原因是下?lián)綦A段震擊阻力較大，鋼絲絞車位置的鋼絲出現(xiàn)混亂或者是受到一定程度的變形，因而使得鋼絲的壽命逐漸下降。

（2）工具遇卡。原油粘度較大或者井內(nèi)中的油氣混合會增加鋼絲上提時的阻力，使得井下工具在井下出現(xiàn)卡住的情況，經(jīng)多次提拉無果，就會致使鋼絲折斷，工具被迫留在井內(nèi)。

4 具體解決措施

（1）工具不丟的解決方法。在斜井施工中，針對井下工具和管壁之間摩擦力較大的問題，可以改進井下工具串，改變原來普通加重桿為滾輪加重桿。滾輪加重桿主要由滾輪、桶體銷釘、加重肝本體組成。經(jīng)過改進的工具串組成為：滾輪加重桿+繩帽+震擊器+萬向節(jié)+壓力計托筒+JDC組成。應(yīng)用滾輪加重桿可以在一定程度上減輕管壁與井下工具之間的摩擦力，將實際震擊力度全部傳遞到JDC銷釘位置，幫助其進行銷釘剪斷實現(xiàn)工具丟手。因摩擦阻力減小，鋼絲也不會在絞車位置發(fā)生錯亂出現(xiàn)受損等情況。

（2）工具遇卡的解決方法。對于鋼絲提拉在斜井內(nèi)造成的遇卡問題，在井下施工中，每當(dāng)下降1000英尺可以對鋼絲進行一定的回拉，以此為基礎(chǔ)判斷鋼絲在井內(nèi)所受的壓力是否超過破斷值。以2 7/8″管內(nèi)鋼絲作業(yè)為例，0.092與0.108英寸的鋼絲千英尺下拉長度依次為10、12英尺；以3 1/2″管內(nèi)鋼絲作業(yè)為例，0.092與0.108英寸的鋼絲千英尺拉伸長度分別為16、15英尺。這種方法是在3000英尺的實踐中經(jīng)過多次實驗驗證得出的，雖然不能保證其完全正確，但是實踐已經(jīng)證實這種做法對于解決工具遇卡問題有一定成效。

5 結(jié)語

綜上所述，近幾年鋼絲作業(yè)在井況施工中的問題日趨多樣化，面對斜井施工摩擦力較大、提拉過度導(dǎo)致的遇卡問題、銷釘不剪斷等問題，在大量施工與總結(jié)中得到了有效的解決，此外，在實踐操作中也得到了有效驗證。上述問題的順利解決，不僅延長了鋼絲使用壽命，還可以有效避免井內(nèi)工具遇卡的情況，為斜井內(nèi)施工的順利進行提供了一定的安全保障。

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作者簡介：陳軍（1973-），男，廣東揭陽人，本科，助理工程師，研究方向：試井。