趙宇，張國輝，蔡理想，郭成明，張偉

(渤海鉆探工程有限公司第三鉆井工程分公司吉林項(xiàng)目部，天津 300280)

0 引言

當(dāng)今社會(huì)，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)對于石油的需求量日益增大，國內(nèi)原油產(chǎn)量不足，促使北方部分高寒地區(qū)油田將冬季生產(chǎn)納入日常生產(chǎn)活動(dòng)中。吉林地區(qū)冬季環(huán)境溫度最低可達(dá)-35 ℃，黑龍江地區(qū)冬季環(huán)境溫度最低可達(dá)-40 ℃，因此，如何對鉆機(jī)設(shè)備設(shè)施做好冬季生產(chǎn)的冬防保溫工作，避免因環(huán)境溫度過低引起設(shè)備損壞而延誤生產(chǎn)進(jìn)度，顯得尤為重要[1-3]。本文針對高寒地區(qū)鉆機(jī)設(shè)備保溫工作進(jìn)行介紹和探討。

1 冬季生產(chǎn)物資物料準(zhǔn)備工作

高寒地區(qū)作業(yè)的鉆井隊(duì)在入冬之前需要進(jìn)行越冬物料及設(shè)備設(shè)施統(tǒng)計(jì)，如表1所示。

表1 冬季生產(chǎn)部分所需物料及設(shè)備設(shè)施(參考)

表1中，毛氈用于柴油管線的包裹保溫；電熱棒用于生產(chǎn)水罐的加熱；油酊類防爆電暖氣用于井場氣瓶房、各處泵倉內(nèi)水(油)泵及泵倉管線的保溫；設(shè)備設(shè)施所用的潤滑油及冷卻液應(yīng)按照說明書要求，挑選高寒地區(qū)適用的品類。

2 井場內(nèi)部保溫措施

井場內(nèi)部保溫措施主要有：鍋爐保溫；保溫棚搭建；電保溫；其他保溫措施。

3 保溫措施及相關(guān)要求

3.1 鍋爐

每個(gè)鉆井隊(duì)現(xiàn)場應(yīng)配備1臺(tái)型號(hào)為1 t、壓力為0.7～1.0 MPa的燃油蒸汽鍋爐及相關(guān)配套設(shè)施，如果區(qū)塊中作業(yè)的鉆井隊(duì)超過4支，應(yīng)按照實(shí)際需求，每個(gè)區(qū)塊備用1臺(tái)鍋爐，并保證備用鍋爐能在3 h內(nèi)到井投入使用，以免鍋爐故障蒸汽供應(yīng)不足造成損失。

蒸氣管線鋪設(shè)范圍為鉆臺(tái)、機(jī)房、循環(huán)罐區(qū)、油罐4個(gè)區(qū)域，要求每個(gè)區(qū)域鋪設(shè)1根主蒸汽管線，并留有足夠數(shù)量的三通變徑接頭(鉆臺(tái)面2個(gè)接口、鉆臺(tái)底座2個(gè)接口、固井水罐2個(gè)接口、氣瓶房1個(gè)接口、柴油機(jī)2個(gè)接口、油罐1個(gè)接口、泵房2個(gè)接口、每循環(huán)罐2個(gè)罐1個(gè)接口)，以滿足鉆井隊(duì)高溫耐壓橡膠管線及散熱片接出需求。

3.2 保溫棚

搭建范圍為鉆臺(tái)上下、機(jī)房、泵房、循環(huán)罐區(qū)、節(jié)流管匯、壓井管匯、油罐、遠(yuǎn)程控制臺(tái)。鉆臺(tái)下部和機(jī)房須分離搭建、除油罐不封頂外其余保溫棚均需要封頂(循環(huán)罐頂部須采取部分拉簾式封頂方式)。在保溫圍布適當(dāng)位置進(jìn)行開窗設(shè)計(jì)，以滿足甲方作業(yè)視線需求。保溫棚鐵管直角采取端部防磨處理。保溫棚鐵管直徑為5.0 cm、壁厚為2.0 cm以上，長度及數(shù)量滿足現(xiàn)場作業(yè)需求，鐵管卡子間距立根不大于2.0 m、以保證保溫棚的穩(wěn)定性可抵御6級(jí)以下風(fēng)力。圍布四周采用輕便、防風(fēng)、防火阻燃的材料，頂部采用透光透氣性能較好的帆布，具體數(shù)量滿足現(xiàn)場需求。保溫棚搭建須充分考慮鉆機(jī)平移需求，須將保溫架固定在設(shè)備本體上，保證鉆機(jī)平移過程中鉆臺(tái)、機(jī)房、泵房保溫棚可隨設(shè)備同步移動(dòng)，避免二次拆裝。

3.3 電保溫

須采用36 V防爆變壓器和安全電壓保溫用電伴熱帶，變壓器箱位置擺放合理，做架高處理，禁止直接擺放于地面，變壓器輸入輸出端有標(biāo)識(shí)，接地可靠。輸入防爆變壓器的電源應(yīng)設(shè)置漏保裝置，防爆變壓器輸出的電源線應(yīng)使用2×6 m2的橡套電纜，所承載的電伴熱帶長度應(yīng)與變壓器功率匹配，且長度小于30 m。在電源線與電伴熱帶之間、電伴熱帶與電伴熱帶之間使用防爆接線盒連接，電伴熱帶的尾端使用防爆端子密封。接線盒及端子無裂痕或損壞，密閉有效，銅絲或電熱絲無裸露，接頭處無遮擋便于檢查。電伴熱帶無扭結(jié)，外皮無破損。電伴熱帶纏繞間距不得小于200 mm，纏繞松緊適度，與金屬棱角處有防磨措施；使用保溫材料包裹，外層使用阻燃塑料布包扎嚴(yán)密。安裝保溫設(shè)施時(shí)，儀表、黃油嘴等日常檢查、維護(hù)、保養(yǎng)部位不能被包裹；設(shè)備設(shè)施連接處應(yīng)使用防爆接線盒連接電伴熱帶，不宜使用超長電伴熱帶。電保溫包括鉆機(jī)地面設(shè)備和井控設(shè)備電熱保溫套、電熱帶、防爆變壓器、防爆控制柜、及配套設(shè)備設(shè)施等。

主要保溫部位為節(jié)流管匯(包括8#、10#閘閥及其管線)、壓井管匯、內(nèi)防噴管線，遠(yuǎn)程控制箱氣泵及其管線、氣管纜、回收管線、節(jié)控箱與司控箱連接氣管線、反循環(huán)壓井管線、液動(dòng)節(jié)流閥控制管線、空氣包及法蘭、加重裝置、泵安全閥及泵的泄壓管線、高低壓管線及其閥門組、壓力表、鉆臺(tái)閥門組、1#罐泵倉閥門組、灌漿管線、儲(chǔ)備罐連通管、鉆機(jī)氣源氣管排、泥漿罐連接管、泥漿泵上水管、立管及備用立管、固井水罐閘門組及其管線、防碰天車、機(jī)房主氣管線、氣瓶放氣口、營區(qū)上水及排水管線。

3.4 其他保溫措施

設(shè)備所有裸露在外的氣源管線需要使用保溫材料進(jìn)行包裹，氣控箱、閥島箱內(nèi)加裝電熱板保證箱內(nèi)的溫度在2～5 ℃。井場柴油管線，套裝水罐至泥漿循環(huán)罐的供水管線需要與蒸汽管線敷設(shè)在一起，用保溫材料包裹好后埋入地面，埋深不小于10 cm。井場套裝水罐、宿舍區(qū)生活水罐、宿舍區(qū)收污罐、絞車伊頓剎車?yán)鋮s水罐內(nèi)放入防爆電熱棒，保證水溫在10 ℃左右。將柴油罐進(jìn)行改造，內(nèi)部設(shè)置蒸汽管線，將鍋爐蒸汽管線通入，保證柴油溫度在15～20 ℃，避免柴油結(jié)蠟堵塞輸油管線。鉆臺(tái)保溫采取二層圍板和帆布相結(jié)合的保溫方式，二層圍板用于防風(fēng)，將帆布掛在圍板內(nèi)側(cè)，堵住縫隙，使防風(fēng)效果更好。

4 鉆井施工過程中設(shè)備使用的一些注意事項(xiàng)

4.1 氣路

氣路干燥裝置要在入冬前做好換藥和檢修工作，確保工作正常，氣瓶每20 min放水一次。主氣路系統(tǒng)上安裝放水閘門，每30 min放水一次；氣路管線、控制開關(guān)、繼氣器應(yīng)采取有效的保溫措施。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)期間所有氣開關(guān)應(yīng)每10～15 min活動(dòng)一次，起游車中途離合器開關(guān)活動(dòng)不少于二次。重錘式防碰天車氣開關(guān)用保溫材料進(jìn)行保溫，每30 min活動(dòng)一次防碰天車開關(guān)。保持氣開關(guān)、繼氣器等氣控元件的清潔衛(wèi)生，防止進(jìn)水凍結(jié)。

4.2 鉆井泵及高壓管線

作業(yè)前檢查方鉆桿、水龍頭、水龍帶是否暢通；使用前應(yīng)對安全閥、壓力表、閘門組等進(jìn)行預(yù)熱。鉆井泵短時(shí)停用應(yīng)將噴淋泵內(nèi)的水放凈。長時(shí)間停泵，可用壓縮空氣排除高低壓循環(huán)管線中的鉆井液，拆除凡爾，放空泵內(nèi)的鉆井液或保持間歇循環(huán)。鉆井泵長期不用時(shí)，應(yīng)拆除液力端閥件，排空高低壓管線及閘門組內(nèi)的鉆井液。高低壓管線不用時(shí)，應(yīng)倒好閘門，放空管線內(nèi)的鉆井液。鉆井施工中應(yīng)保持回水閘門和低壓管線不凍結(jié)。

4.3 柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)

柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)冷車啟動(dòng)前應(yīng)預(yù)熱機(jī)油，盤車2圈以上無卡滯方可啟動(dòng)，短時(shí)間停用，要注意跑溫；使用好保溫套(墊)。必須使用預(yù)供油泵供油，使壓力升到0.05～0.2 MPa方可啟動(dòng)。禁止將繼氣器芯桿拿出。啟動(dòng)后應(yīng)全面檢查油壓、溫度等情況，并使柴油機(jī)暖機(jī)。

待各部位運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，冷卻液溫度升到45 ℃以上，方可帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。動(dòng)力機(jī)停用且無法跑溫時(shí)，要放凈油、水(加防凍液的除外)。190柴油機(jī)放水時(shí)應(yīng)特別注意卸掉機(jī)油冷卻器端蓋、中冷器絲堵，2000系列柴油機(jī)拆開中冷器絲堵，3000系列柴油機(jī)的多功能支架絲堵，并用壓縮空氣吹凈余水。壓風(fēng)機(jī)(自動(dòng)、電動(dòng))啟動(dòng)前應(yīng)用蒸汽預(yù)熱機(jī)油和機(jī)體。更換機(jī)油時(shí)應(yīng)熱車更換。

4.4 固控設(shè)備

離心機(jī)、加重泵、水泵、除砂泵等啟動(dòng)前應(yīng)盤動(dòng)2圈以上，正常后啟動(dòng)。加重漏斗使用完畢后要及時(shí)放空鉆井液，管線應(yīng)采取保溫措施或放空鉆井液，保證暢通。鉆井液藥劑罐和出口閘門、管線應(yīng)用蒸汽加溫，防止凍結(jié)。固控設(shè)備(除砂器、除泥器、砂泵、離心機(jī)等)短時(shí)間停用時(shí)要定期活動(dòng)，長時(shí)間停用時(shí)應(yīng)將內(nèi)部的鉆井液放空，清洗干凈。

5 結(jié)語

經(jīng)過三個(gè)月的生產(chǎn)活動(dòng)，鉆機(jī)設(shè)備設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)正常，未因野外溫度過低而出現(xiàn)損壞和管線凍堵現(xiàn)象。由于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)期間也會(huì)散發(fā)一定熱量，因此保溫棚內(nèi)實(shí)際溫度比預(yù)計(jì)溫度高出2～3 ℃，保溫效果良好，符合預(yù)期，保溫措施能夠保證高寒地區(qū)冬季施工正常作業(yè)。