李新躍 池大偉 郭靖 劉昌

摘 要：低油價(jià)下的石油市場(chǎng)“冰凍期”，各單位不斷尋求挖潛增效的方案。我單位組織召開(kāi)設(shè)備節(jié)油降耗研討會(huì)，提出了十大節(jié)油降耗措施，其中就包括了通過(guò)設(shè)備創(chuàng)新發(fā)明來(lái)減少用電量，從而節(jié)約柴油消耗，減少生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益這一項(xiàng)。在鉆井施工過(guò)程中，柴油的消耗是鉆井生產(chǎn)成本重要支出，節(jié)約柴油消耗是提高鉆井生產(chǎn)效益的方法。鉆井生產(chǎn)過(guò)程中，部分鉆井隊(duì)不使用液氣大鉗時(shí)，動(dòng)力源電機(jī)仍然長(zhǎng)時(shí)間空運(yùn)轉(zhuǎn)耗電、耗油，存在浪費(fèi)的現(xiàn)象，并且，液氣大鉗的空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)各部件的磨損和能耗，縮短使用壽命。本文通過(guò)對(duì)液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置進(jìn)行分析研究，論述液氣大鉗自動(dòng)啟停裝置的設(shè)計(jì)方案，闡述了液氣大鉗自動(dòng)啟停裝置的實(shí)施過(guò)程。筆者認(rèn)為對(duì)設(shè)備的研究工作既要在主觀上針對(duì)設(shè)備使用和運(yùn)行進(jìn)行分析，還要客觀上根據(jù)環(huán)境和設(shè)備的特點(diǎn)及其他要求，進(jìn)行最合理的剖析，以達(dá)到最佳研究成果和目的，最終解決和避免問(wèn)題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：液壓大鉗;自動(dòng)啟停;延長(zhǎng)壽命;經(jīng)濟(jì)效益;社會(huì)效益

通過(guò)使用創(chuàng)新發(fā)明的液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置，實(shí)現(xiàn)液氣大鉗動(dòng)力源電機(jī)的自動(dòng)啟停，當(dāng)操作液氣大鉗移送氣缸時(shí)，會(huì)接通動(dòng)力源電機(jī)啟動(dòng)電路，進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài);當(dāng)超過(guò)設(shè)定的時(shí)間未操作液氣大鉗時(shí)，電機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而減少用電量，從而節(jié)約發(fā)電機(jī)組柴油的消耗量，節(jié)省鉆井生產(chǎn)成本。伴隨著技術(shù)的發(fā)展，鉆井公司對(duì)設(shè)備管理體制也進(jìn)行了改革，更加鼓勵(lì)和支持能源回收利用方面的創(chuàng)新，另外，節(jié)能減排、降低能耗、提高能源綜合利用率作為能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的重要內(nèi)容，是解決我國(guó)能源問(wèn)題的根本途徑，處于優(yōu)先發(fā)展的地位，所以，設(shè)備使用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化已勢(shì)在必行。綜上所述，筆者提出推廣使用液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置。這是實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用自動(dòng)化的一項(xiàng)舉措，其意義十分重大，而且是必要的。

1 液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置的原理

在移送氣缸的兩端進(jìn)氣管路上各安裝并聯(lián)一個(gè)三通氣開(kāi)關(guān)，并用氣管線(xiàn)連接該三通氣開(kāi)關(guān)和自動(dòng)啟停裝置控制箱的氣控開(kāi)關(guān)，控制箱內(nèi)同時(shí)應(yīng)安裝中間繼電器和時(shí)間繼電器，在該裝置上應(yīng)裝有啟動(dòng)和停止功能的按鈕，并設(shè)置自動(dòng)和手動(dòng)控制功能。當(dāng)操作液氣大鉗操作手柄時(shí)，氣控開(kāi)關(guān)就會(huì)接通動(dòng)力源電機(jī)啟動(dòng)電路，進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài);當(dāng)超過(guò)設(shè)定的時(shí)間未操作液氣大鉗時(shí)，裝置內(nèi)的時(shí)間繼電器發(fā)揮作用，電機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)從而保證液氣大鉗在不使用時(shí)沒(méi)有無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)，減少其液壓站各個(gè)部件的磨損，降低電能和油料的消耗，延長(zhǎng)液氣大鉗的使用壽命。

2 推廣使用液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置的必要性

在石油鉆修井除起下鉆、擴(kuò)劃眼、快速鉆進(jìn)中液氣大鉗使用比較頻繁、使用間隔時(shí)間較短外，鉆進(jìn)速度慢的井段接單根少或有些事故或復(fù)雜處理過(guò)程中液氣大鉗的使用間隔時(shí)間就比較長(zhǎng)。但崗位工人在使用液氣大鉗過(guò)程中因忙于其他工作，就疏忽了液氣大鉗長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)的停止運(yùn)轉(zhuǎn)，使其在長(zhǎng)時(shí)間不使用的時(shí)間始終處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。這既加劇了液氣大鉗液壓站、液壓泵、液壓管路的磨損，也浪費(fèi)了其35-55kW的能源損耗，既不利于延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間、更加劇了各成本的損耗帶來(lái)的損失。

3 液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置的實(shí)施

準(zhǔn)備材料：該自動(dòng)啟停裝置主要由三通接頭、氣管路、控制箱、氣控開(kāi)關(guān)、中間繼電器、時(shí)間繼電器、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕組成，

具體實(shí)施過(guò)程：在原有液氣大鉗移送氣缸前進(jìn)氣缸上加裝三通接頭，接引一根氣管線(xiàn)至自動(dòng)啟停裝置控制箱的氣控開(kāi)關(guān)上，控制箱內(nèi)同時(shí)配置中間繼電器和時(shí)間繼電器，以及啟動(dòng)和停止按鈕，并設(shè)置自動(dòng)和手動(dòng)控制按鈕。當(dāng)操作液氣大鉗移送氣缸時(shí)，氣體控制開(kāi)關(guān)就會(huì)接通動(dòng)力源電機(jī)啟動(dòng)電路，進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài);當(dāng)超過(guò)設(shè)定的時(shí)間未操作液氣大鉗時(shí)，電機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而減少用電量和柴油消耗量。

在考慮好設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，我們制作出液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置，并在部分井隊(duì)安裝實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始邊實(shí)驗(yàn)表調(diào)整。

4 液氣大鉗動(dòng)力源的維護(hù)保養(yǎng)

液壓系統(tǒng)的濾清器根據(jù)使用情況，要及時(shí)清洗或更換其濾芯，以防濾芯被污物堵塞，影響正常使用。新鉗子使用后，一個(gè)月就應(yīng)該換掉液壓油，以后每半年換油。在使用過(guò)程中，油箱油面不允許低于指示器下限，若低于下限應(yīng)隨時(shí)補(bǔ)充，向油箱加油時(shí)，應(yīng)避免其他雜物混入油箱。鉗頭每次起鉆之后用清水洗干凈，夏天用壓縮空氣吹干，冬天蒸氣吹干。坡板滾子部分清洗干凈后涂一薄層黃油。要求坡板清潔，滾子、銷(xiāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。每三口井，換齒輪箱機(jī)油一次，換變速箱二硫化鉬潤(rùn)滑油一次。移送缸，夾緊缸，在每次起下鉆完后用清水洗凈，活塞桿用棉紗榛干涂一薄層黃油，伸出部分全部收入缸筒內(nèi)。每趟起下鉆后氣閥板中要注入50mL清潔機(jī)械油潤(rùn)滑氣路各元件并防銹。鉗牙跟著轉(zhuǎn)，必須換鉗牙，更換前先斷氣。

5 液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置的應(yīng)用情況

首先將旋鈕切換到自動(dòng)檔，時(shí)間繼電器動(dòng)作時(shí)間設(shè)置為5min（時(shí)間繼電器設(shè)定時(shí)間可由幾分鐘到幾小時(shí)），然后操作液氣大鉗操作手柄，移送氣缸進(jìn)行上卸扣作業(yè)，等待5min后一直未再操作使用液氣大鉗，動(dòng)力源可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止。再操作液氣大鉗時(shí)，動(dòng)力源會(huì)重復(fù)該啟動(dòng)過(guò)程，又能自動(dòng)啟動(dòng)。當(dāng)控制系統(tǒng)損壞或需要維修時(shí)，可切換到手動(dòng)檔進(jìn)行操作動(dòng)力源。該裝置設(shè)計(jì)安全可靠，性能穩(wěn)定，各部件體積小、重量輕，便于維護(hù)，減輕了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了安全操作水平。

6 使用液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置的效益分析

通過(guò)對(duì)液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置的使用，我們可以看到：

經(jīng)濟(jì)效益方面：該裝置的投入使用，可以改變鉆井隊(duì)不使用液氣大鉗時(shí)，動(dòng)力源電機(jī)仍然長(zhǎng)時(shí)間空運(yùn)轉(zhuǎn)耗電的現(xiàn)象，從而節(jié)省發(fā)電機(jī)組的柴油消耗量，具有較好的節(jié)約能源、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的效果。動(dòng)力源電機(jī)的功率是37kV，每小時(shí)可消耗柴油8140g（發(fā)電機(jī)組的柴油消耗量為220g/h），每口井運(yùn)轉(zhuǎn)400h，就是3256kg的柴油，按照每噸柴油5600元計(jì)算，可節(jié)省18234元，我公司共有40個(gè)鉆井隊(duì)，如果都使用該裝置，則可以節(jié)省729360元，可見(jiàn)具有較大的挖潛增效成果。

社會(huì)效益方面：通過(guò)液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置的使用，可以很大程度的避免由于工作人員忘記或未停動(dòng)力源檢維修液氣大鉗、或工作中由于各種原因造成的誤合開(kāi)關(guān)造成的人身傷害，人員在誤合開(kāi)關(guān)后，有一定的裝置啟動(dòng)時(shí)間而免受傷害，可見(jiàn)，該裝置不僅有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，還有一定程度的社會(huì)效益。

7 結(jié)語(yǔ)

筆者認(rèn)為今后的研究工作既要強(qiáng)化設(shè)備使用和運(yùn)行控制，又要善于研發(fā)綜合利用新技術(shù)，應(yīng)根據(jù)環(huán)境和設(shè)備的特點(diǎn)及要求，進(jìn)行最優(yōu)化的選擇和組合，以達(dá)到最佳環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)環(huán)境和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著企業(yè)的快速發(fā)展，節(jié)能減排問(wèn)題越發(fā)突出，其重要性已經(jīng)越來(lái)越明顯。如何在生產(chǎn)能源的過(guò)程中有效地降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的節(jié)能發(fā)展、清潔發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展，是使當(dāng)前急需解決的緊迫問(wèn)題，以液氣大鉗動(dòng)力源自動(dòng)啟停裝置作為代表的自動(dòng)節(jié)能技術(shù)，為鉆井行業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，建議大范圍推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿玉廣，谷全福，孫連會(huì)，王鐵峰.遠(yuǎn)程控制液壓油管鉗自動(dòng)上卸扣裝置設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2015（12）.

作者簡(jiǎn)介：

李新躍（1982- ），男，漢族，山東魚(yú)臺(tái)人，鉆井柴油機(jī)工高級(jí)技師，主要從事鉆井設(shè)備管理工作。