簡(jiǎn)論修井機(jī)安裝使用中的風(fēng)險(xiǎn)防范與控制

李小鵬，張?jiān)偕?/p>

（西部鉆探工程有限公司試油公司，新疆 克拉瑪依 834000）

引言

修井機(jī)和通井機(jī)是井下作業(yè)施工中最常用的設(shè)備。操作不當(dāng)、設(shè)備老化、設(shè)備缺陷和安全隱患不能及時(shí)消除，都會(huì)造成設(shè)備毀壞或人身傷亡［1］。正確無(wú)誤的安裝和操作，細(xì)致全面的檢查，定期進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)，是進(jìn)行安全作業(yè)的基礎(chǔ)和前提。XJ750修井機(jī)功能全面，結(jié)構(gòu)合理、移運(yùn)方便，應(yīng)用普遍，下面以此為例，淺談修井機(jī)安裝、調(diào)試及作業(yè)的操作程序和規(guī)范，探討風(fēng)險(xiǎn)的防范和控制措施。

1 修井機(jī)安裝與調(diào)試

1.1 井場(chǎng)面積及基礎(chǔ)要求

修井機(jī)作業(yè)時(shí)對(duì)井場(chǎng)面積與安裝基礎(chǔ)均有要求。XJ750修井機(jī)及繃?yán)K地錨要求面積不小于60×60m，考慮到其他輔助設(shè)施的擺放和配合車(chē)輛出入通道，要求井場(chǎng)面積不小于80×80m。

井場(chǎng)必須壓實(shí)平整，排水良好。修井機(jī)地基應(yīng)略高于四周地面，并開(kāi)挖排水溝，防止井場(chǎng)雨后積水，必要時(shí)應(yīng)打水泥地坪。沙漠地區(qū)地錨的抗拔力有限，應(yīng)使用繃?yán)K基墩，每個(gè)繃?yán)K基墩必須挖定位坑或打雙定位樁。地錨或繃?yán)K基墩附近應(yīng)設(shè)置警戒帶或隔離帶，防止施工車(chē)輛在繃?yán)K和井架中間通行時(shí)，拖掛繃?yán)K導(dǎo)致井架被拉變形或拉翻［2］。任何吊裝作業(yè)都應(yīng)有人監(jiān)護(hù)，防止吊臂拖掛井架繃?yán)K。

1.2 鉆臺(tái)及底座安裝、修井機(jī)就位

鉆臺(tái)、井架底座、修井機(jī)底座依次擺放在選定位置，使轉(zhuǎn)盤(pán)中心與井口對(duì)中。主吊車(chē)吊起鉆臺(tái)，輔助吊車(chē)安裝斜支柱。修井機(jī)倒車(chē)上底座，并控制好左右后液壓支腿與井口中心的距離。修井機(jī)就位后將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，動(dòng)力由底盤(pán)切換至臺(tái)上，然后再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，掛合主油泵，用液壓支腿升高車(chē)架并調(diào)整水平，確保輪胎和液壓支腿同時(shí)受力，鎖緊液壓支腿，旋出井架支腿，調(diào)整鎖緊。然后安裝修井機(jī)及井架與底座間的拉筋，安裝登車(chē)梯子及護(hù)欄，安裝車(chē)架兩側(cè)走道和防護(hù)欄，及時(shí)插好各定位鎖銷(xiāo)。同時(shí)，將井架繃?yán)K從掛鉤內(nèi)移出，按前后分別理順，將助爬差速器掛鉤或牽引繩固定在井架下體爬梯的最底部。

1.3 設(shè)備檢查和調(diào)試

設(shè)備檢查和調(diào)試關(guān)系到設(shè)備安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)安全，關(guān)系井場(chǎng)工作人員人身安危，應(yīng)當(dāng)由當(dāng)班司鉆專職負(fù)責(zé)，統(tǒng)一調(diào)度，逐項(xiàng)檢查測(cè)試。

1）檢查修井機(jī)燃油量；檢查駕駛室換擋閥處于空擋位置。

2）檢查發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)，確保各部位工作可靠，連接緊固。

3）檢查液壓油箱油面；檢查液壓管路及接頭有無(wú)滲漏，排除液壓系統(tǒng)氣體，檢查液壓系統(tǒng)壓力；檢查液壓手柄及閥件，確保動(dòng)作靈活正確。

4）檢查氣路有無(wú)滲漏，氣壓是否正常；檢查氣路手柄和閥件，各部動(dòng)作準(zhǔn)確無(wú)誤。

5）檢查主滾筒制動(dòng)機(jī)構(gòu)，確保調(diào)整正確，制動(dòng)有效；檢查輔助剎車(chē)機(jī)構(gòu)。

6）檢查井架本體及附件，有無(wú)裂紋或變形；清理井架異物；檢查并潤(rùn)滑天車(chē)滑輪組；檢查扶正器及彈簧；檢查井架防風(fēng)繃?yán)K及負(fù)荷繃?yán)K。

7）復(fù)核修井機(jī)液壓支腿和井架支腿及鎖帽，確保支撐穩(wěn)固，鎖緊到位。

1.4 井架起升

人員分工：技術(shù)干部全面指揮井架起升，并觀察扶正器和承載塊是否就位。主司鉆操作液壓手柄起升井架，副司鉆操作低位剎把和液壓絞車(chē)，修井機(jī)左右車(chē)臺(tái)各安排一人，觀察鋼絲繩有無(wú)干涉，左右地面各安排一人，隨時(shí)整理鋼絲繩。

起升時(shí)，掛合液壓油泵，排除油缸內(nèi)氣體，松開(kāi)剎把，操作液壓手柄和閥件緩慢平穩(wěn)升起井架，在0～30°范圍內(nèi)，至少3次起升井架下體，井架下體應(yīng)能在30°位置處?kù)o止，無(wú)自由下落現(xiàn)象，各管路應(yīng)無(wú)滲漏。注意井架升起過(guò)程中，起升油缸壓力表壓力不得超過(guò)12 MPa。起升油缸伸出順序?yàn)橐患?jí)活塞、二級(jí)活塞、三級(jí)活塞，若伸出順序有誤，將引起重大事故，應(yīng)立即落下井架，檢查排除故障后方可繼續(xù)起升操作。井架起放過(guò)程中隨時(shí)觀察有無(wú)掛、拉現(xiàn)象，有無(wú)異響。井架下體起升到位后，旋轉(zhuǎn)固定螺桿，拉緊井架下體繃?yán)K［3］。安裝高位剎把轉(zhuǎn)換為高位操作，安裝鉆臺(tái)爬梯及護(hù)欄。

起升井架上體前，排除伸縮液缸內(nèi)空氣，然后由主司鉆操作手柄起升井架上體，副司鉆操作主滾筒剎把，使游車(chē)大鉤靠近鉆臺(tái)面。此過(guò)程中，伸縮缸應(yīng)無(wú)竄動(dòng)爬行現(xiàn)象，否則應(yīng)重復(fù)排氣。同時(shí)應(yīng)密切觀察扶正器，如扶正器不能扶正伸縮液缸，可能引起伸縮液缸彎曲變形。待井架上體起升到位后，仔細(xì)觀察直至承載塊伸出，座穩(wěn)井架上體。下放游車(chē)，檢查游車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、井口是否三點(diǎn)一線，若偏差值大于40mm，則需要重新放松下體繃?yán)K，利用液壓支腿和調(diào)節(jié)絲杠調(diào)整井架傾角。最后安裝調(diào)整防風(fēng)繃?yán)K和負(fù)荷繃?yán)K，井架工爬上井架穿好安全銷(xiāo)并接通井架照明電路。若長(zhǎng)期作業(yè)，應(yīng)在液壓油缸和支腿表面涂抹防護(hù)油脂，并安裝防塵罩。

1.5 井架放倒和修井機(jī)回收

操作順序與起升相反，安全平穩(wěn)地放落井架是鉆機(jī)操作的重要環(huán)節(jié)之一，操作具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，應(yīng)特別引起司鉆注意，放落井架必須嚴(yán)格遵循規(guī)程和注意事項(xiàng)。

設(shè)備收機(jī)拆卸程序：放倒井架，鎖緊井架上下體鎖緊掛鉤，收主副繃?yán)K并逐根理順掛在兩側(cè)的掛鉤內(nèi)，拆除鉆臺(tái)與載車(chē)連接爬梯，收載車(chē)踏板及護(hù)欄，收回支腿油缸和井架底座支腿，切換液壓動(dòng)力，修井機(jī)由作業(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換至行駛狀態(tài)，檢查修井機(jī)底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電路系統(tǒng)，修井機(jī)駛離底座，回收鉆臺(tái)及底座。

1.6 重要風(fēng)險(xiǎn)防控

1）井架落物，應(yīng)認(rèn)真檢查排除。

2）起升井架時(shí)鋼絲繩與附件干涉，可能造成鋼絲繩變形或附件損壞，必須密切觀察。

3）起升液缸缸筒有臺(tái)階或活塞變形，表現(xiàn)為起升液缸活塞伸出順序有誤，應(yīng)立即終止起升井架，檢查液缸。

4）液壓系統(tǒng)有空氣，表現(xiàn)為井架下體自由下落或井架上體竄動(dòng)，應(yīng)重新排除液缸內(nèi)的空氣。

5）井架起升時(shí)滾筒剎把剎緊或放松配合不當(dāng)，可能引起游車(chē)砸井口，應(yīng)注意配合。

6）在井架豎起狀態(tài)下，調(diào)整液壓支腿對(duì)正天車(chē)滑輪組、轉(zhuǎn)盤(pán)和井口時(shí)，可能造成井架、井架支腿、車(chē)架、載車(chē)液壓支腿變形。只有鉆臺(tái)和底座正確就位、修井機(jī)準(zhǔn)確擺放，才可最大限度地減小偏差。最安全的做法是放倒井架，然后調(diào)整絲杠和井架支腿。

2 作業(yè)操作程序及規(guī)范

2.1 司鉆控制儀表和閥件及開(kāi)關(guān)

司鉆在鉆臺(tái)面，通過(guò)控制司控箱和液壓多聯(lián)閥，通過(guò)氣動(dòng)或液壓方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)修井機(jī)各部位的控制，也可通過(guò)技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)防噴器遠(yuǎn)程控制臺(tái)、泥漿泵、分離器等的控制。壓縮空氣是最重要的控制介質(zhì)。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)，供應(yīng)壓縮空氣。壓縮空氣經(jīng)除塵、干燥、防凍、添加潤(rùn)滑劑等多重處理，進(jìn)入貯氣筒，供底盤(pán)行車(chē)及車(chē)上作業(yè)使用。冬季或低溫條件下作業(yè)時(shí)，干燥器工作不良或失效、防凍劑添加量不足，容易造成管線及閥件凍堵，影響作業(yè)安全。各閥件密封失效、卡滯，會(huì)造成控制目標(biāo)的偏差和不能實(shí)現(xiàn)，甚至引發(fā)事故。

2.2 提升系統(tǒng)操作

提升系統(tǒng)由絞車(chē)、天車(chē)滑輪組、游車(chē)大鉤、提升鋼絲繩等組成，主要功能是完成起下鉆具、鉆進(jìn)送鉆等工作。指重表實(shí)時(shí)顯示鉆具噸位，是司鉆的眼睛。機(jī)械防碰天車(chē)裝置或電子防碰天車(chē)裝置可以有效防止因司鉆失誤和走神釀成碰天車(chē)事故。

2.2.1 作業(yè)前的重點(diǎn)檢查事項(xiàng)

1）檢查天車(chē)和游車(chē)滑輪組。滑輪必須轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)任一滑輪時(shí)，相鄰滑輪不得隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。滑輪應(yīng)無(wú)徑向跳動(dòng)或軸向擺動(dòng)，輪槽無(wú)嚴(yán)重磨損或偏磨。滑輪組各固定螺栓齊全無(wú)松動(dòng)。天車(chē)滑輪組防跳槽檔桿應(yīng)齊全完好。

2）調(diào)整機(jī)械防碰天車(chē)和電子防碰天車(chē)裝置，空游車(chē)試提觸發(fā)防碰裝置，檢驗(yàn)防碰裝置的有效性。

3）檢查調(diào)整指重表，確保指重表與游動(dòng)系統(tǒng)繩系匹配，調(diào)整正確。

4）檢查提升鋼絲繩。

2.2.2 操作規(guī)范

1）變速箱擋位選擇：起下鉆時(shí)，應(yīng)根據(jù)大鉤負(fù)荷合理選擇變速箱擋位和起升速度，換擋時(shí)，大鉤應(yīng)無(wú)負(fù)荷，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)大鉤的負(fù)荷偏小時(shí)，對(duì)應(yīng)提升速度偏大。正常作業(yè)中1擋用于處理井下事故，5擋用于提升空鉤，2、3、4 擋為提升工作擋。

2）發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)控制：油門(mén)的開(kāi)度大小控制修井機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢，最終控制大鉤提升速度的快慢。用主滾筒組合閥控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)時(shí)，應(yīng)平穩(wěn)加速，不得粗暴猛轟油門(mén)，防止損壞發(fā)動(dòng)機(jī)和離合器。

3）剎把規(guī)范操作：同時(shí)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)和主滾筒組合閥，使起鉆動(dòng)作平穩(wěn)。起鉆時(shí)，左手向上推動(dòng)主滾筒組合閥，結(jié)合主滾筒離合器，右腳平穩(wěn)踩下油門(mén)踏板，逐步提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)右手適時(shí)放松剎把，油車(chē)大鉤緩慢上升，當(dāng)大鉤緩沖彈簧被壓縮后，加大油門(mén)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1 200～1 800r／min，大鉤上升到止點(diǎn)前，應(yīng)降低上升速度，作好剎車(chē)準(zhǔn)備。剎車(chē)時(shí)，左手控制滾筒組合閥手柄回中位，右腳平穩(wěn)抬起油門(mén)踏板，鉆柱接頭過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)要點(diǎn)剎，單根余3～4m 時(shí)，減慢下放速度，右手適時(shí)逐步壓緊剎把，使吊卡平穩(wěn)坐落在轉(zhuǎn)盤(pán)上，大鉤緩慢停止。

2.2.3 安全注意事項(xiàng)

1）作業(yè)時(shí)應(yīng)集中精力，操作平穩(wěn)，嚴(yán)謹(jǐn)猛提、猛放、猛剎、猛頓。

2）當(dāng)大鉤旋重達(dá)300kN 以上時(shí)，應(yīng)使用輔助剎車(chē)降低大鉤下行速度，減少主滾筒剎帶塊磨損速率。

3）主滾筒和輔助剎車(chē)循環(huán)冷卻系統(tǒng)應(yīng)正常工作，水壓和水溫均要符合技術(shù)要求。防止?jié)L筒剎車(chē)轂過(guò)熱龜裂和變形，避免損壞輔助剎車(chē)。

3 旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)規(guī)范操作

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要包括水龍頭和轉(zhuǎn)盤(pán)兩大部分，作用是在鉆具不斷進(jìn)給和注入鉆井液的條件下，保證鉆具的正常旋轉(zhuǎn)。水龍頭在鉆進(jìn)時(shí)，懸掛并承受鉆柱的全部重量，將旋轉(zhuǎn)的鉆柱與不旋轉(zhuǎn)的油車(chē)大鉤、水龍帶連接起來(lái)，構(gòu)成鉆井液循環(huán)通道。轉(zhuǎn)盤(pán)在旋轉(zhuǎn)鉆井中傳遞扭矩，帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。在起下鉆過(guò)程中，懸持鉆具，在井下動(dòng)力鉆井中，承受螺桿鉆具的反向扭矩，在處理井下事故中，用于倒扣、套銑等作業(yè)。日常使用注意事項(xiàng)如下：

1）轉(zhuǎn)盤(pán)傳動(dòng)箱掛合：應(yīng)脫開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)定位銷(xiāo)，傳動(dòng)箱輸入傳動(dòng)軸必須完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止損壞分動(dòng)齒輪。

2）切換轉(zhuǎn)盤(pán)正反轉(zhuǎn)：切換時(shí)，正反轉(zhuǎn)齒輪箱輸入傳動(dòng)軸必須完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防止損壞正反轉(zhuǎn)齒輪。不得使用變速箱的倒擋實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤(pán)的反轉(zhuǎn)。

3）變速箱擋位選擇：應(yīng)根據(jù)大鉤負(fù)荷合理選擇變速箱和轉(zhuǎn)盤(pán)速度，在提高作業(yè)效率的同時(shí)，確保設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)。換擋時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)應(yīng)無(wú)負(fù)荷，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。

4）轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速控制：使用手油門(mén)手輪調(diào)壓閥，精確調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速。

5）轉(zhuǎn)盤(pán)組合閥操作用于控制轉(zhuǎn)盤(pán)離合器及轉(zhuǎn)盤(pán)剎車(chē)。中位為空擋，離合器和剎車(chē)均脫離，轉(zhuǎn)盤(pán)成自由狀態(tài)。手柄向上旋轉(zhuǎn)10°時(shí)離合器接合，繼續(xù)向上旋轉(zhuǎn)增加手柄開(kāi)度，逐漸加大控制氣體壓力，增加離合器接合扭矩，使轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)并柔和起動(dòng)。手柄向下方旋轉(zhuǎn)，控制剎車(chē)工作。旋轉(zhuǎn)10°剎車(chē)離合器結(jié)合，繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)增加手柄開(kāi)度，使剎車(chē)制動(dòng)力逐漸加大，將轉(zhuǎn)盤(pán)剎緊，防止反轉(zhuǎn)。

井下作業(yè)是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，施工中必須嚴(yán)格持證上崗制度，嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，不斷提高操作者的職業(yè)技能。同時(shí)，必須定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全檢查和養(yǎng)護(hù)，才能有效預(yù)防事故發(fā)生。

［1］尹永晶，楊漢立.石油修井機(jī)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003.

［2］張登科，葉義成.石化設(shè)備檢修作業(yè)中的不安全因素及應(yīng)對(duì)措施［J］.石油和化工設(shè)備，2010（4）：135－137.

［3］姜延峰.淺談石油鉆井提升系統(tǒng)設(shè)備的安全技術(shù)要求［J］.中國(guó)科技縱橫，2012（15）：161.