雙機雙泵固井撬技術要求研究

（中石化中原石油工程有限公司固井公司，河南 濮陽 457001）

雙機雙泵固井撬技術要求研究

張東寧

（中石化中原石油工程有限公司固井公司，河南 濮陽 457001）

固井施工是鉆井工程中一項非常重要的工序。固井工序的質量直接影響一口井的開采效率，更影響這口井的使用壽命。在固井施工作業中，雙機雙泵固井撬是一個非常重要的技術。在鉆井水平不斷發展的今天，對雙機雙泵固井撬的技術要求也越來越高，但是現在在業界對其技術要求并沒有一個明確的標準。本文將對當下雙機雙泵固井撬進行一下技術總結，提出一些合理的雙機雙泵技術要求和使用時要注意的事項。

雙機雙泵 技術要求 配置

一、概述

雙機雙泵固井撬是一種必不可少的固井設備。固井工序是整個鉆井過程中最后一道作業。一口油氣井一般要2-5次固井，不同層次的固井工序要不同的套管方式。固井撬的作用是進行深井固井作業、壓力測試或者其他流體泵送作業，可以在高壓環境環境下進行正常作業，性能可靠，運輸方便，適合鉆井作業的使用，在我國當前鉆井工程里發揮很大的作用。

二、雙機雙泵技術要求

1總體要求

所謂雙機雙泵，就是一臺固井撬上有兩個離心泵，兩個離心泵分別受兩臺獨立的機器控制。一般由發動機、傳動箱、液壓系統、離心泵、混合罐等部分構成。當前市場上主流的雙機雙泵固井撬最高工作壓力都在100MPa左右，排量由2-3m3/ cm3，混漿能力達到2.3m3/min。雙機雙泵固井撬可以在-30-50℃的溫度下進行正常工作，在90%以下的濕度環境下工作最為合適。對于不同品牌的固井撬其工作時間也不盡相同，但是筆者根據對市場上幾種主流固井撬產品的考察，認為固井撬額定工作壓力下，最大連續工作時間為4個小時，在最大排量工作下其連續工作時間不得超過6個小時。

2動力系統設置要求

對于現行的雙機雙泵固井撬來說，其動力設備主要是柴油機。以PCS-721B型固井撬為例，其使用CAT3406C型柴油機，額定功率為490HP-2100RPM，使用電啟動的啟動方式。

動力系統除了發動機還包括傳動系統，還是就PCS-721B型固井撬來說其傳動箱配有三臺Allison HT-750DR、5檔變速及空檔，配有供液壓系統和動力端潤滑系統。發電機和傳動箱采取三點固定的方法安裝。

傳動軸是安裝在傳動箱和三缸柱塞泵之間的裝置，作用是把發電機的動力傳輸到柱塞泵上去，起一個橋梁紐帶作用。傳動軸的安裝角度非常重要，不能有絲毫的差錯，不同生產商的雙機雙泵固井撬都有不同的規范，這很難規范到一起，但必須符合生產商建議的最大安裝角來進行安裝。傳動軸要采取全封閉措施，加裝金屬護罩，為了方便日后使用過程中的檢查和保養要在十字頭處設置可開卸的窗口。

3其他設備技術要求

在雙機雙泵固井撬中我們還要注意三缸柱塞泵的設置，其作用是泵送水泥漿、攜沙液、含硫原油、酸、泥漿或者其他油井工作液體。在雙機雙泵中，要對每一臺泵配置整體式減速箱，以控制機泵的速度。三缸柱塞泵要和發動機直列。

液壓系統由液壓油箱、閉式變量柱塞泵、齒輪油泵、閉式定量馬達、風扇冷卻器和其他液壓附件組成，分為閉式和開式兩個獨立的系統，分別驅動不同的裝置，三個離心泵由閉式液壓系統驅動，混漿槽、計量桶的攪拌器、噴射器油缸和下灰油缸由開式驅動系統驅動。閉式液壓系統驅動的三個離心泵驅動馬達通過控制箱里的組合閥進行連續調節，其工作壓力可由控制臺上的壓力表顯示，方便操作人員查看。開式系統的計量罐攪拌器馬達、混漿罐攪拌器馬達轉速受操作平臺上兩個帶溢流閥調節，下灰油缸受帶溢流閥的手動換向閥控制，操作人員可以手動進行控制或者由電磁閥通過計算機進行自動控制。

三、雙機雙泵固井撬操作技術要求及注意事項

1操作程序技術要求

雙機雙泵固井撬在啟動發動機前要先對散熱器、燃油箱、液壓油箱、潤滑油罐等各個系統進行液位檢查，打開氣源氣路球閥、各種電源開關。在確認前期檢查工作無誤后啟動發動機，逐步加大油門到制定工作轉速。啟動清水泵給混漿槽以三分之一的水量后分別啟動循環和增壓離心泵，在循環和柱塞泵吸入管匯罐后停止離心泵工作，并且關閉柱塞泵增壓管路的閥門。再進行其他的準備工作之后要啟動清水泵，開始連續固井作業。手動操控閥門直到達到設定的清水流量。當混漿槽液位距離頂部達0.45m的時候開始往井內輸送泥漿，并且控制三缸泵的泵速，是混漿槽的液位保持距罐頂0.45，m左右的高度。當干灰罐快要輸空的時候因為干灰輸送量的減少會導致壓力下降和水泥漿密度的不穩定，這時需要打開水泥計量閥降低混漿速率。

2注意事項

當雙機雙泵固井撬在操作現場出現故障的時候可以使用備用或者外接離心泵來繼續故障，或者用柱塞泵去應急泵送清水和泥漿，但是這只是一個可能性，實際操作的時候不建議使用柱塞泵進行應急操作，因為這會極大的損害設備。

在設備運行的時候，不得移動任何部件的防護罩，不能讓任何人員的身體靠近傳動軸、泵驅動或者其他機械部位，以不免對人身的傷害。設備在高壓環境工作時不能使用低壓管，只能3用高壓管連接。

在出現以下的緊急情況時要運用熄火裝置緊急關閉發動機：失火、機械故障、發動機失控、易燃氣體進入發動機進氣口。不過在發動機滿負荷工作狀態下使用緊急停機系統非常損害發動機。在發動機重啟之前要重新調整緊急停機裝置在進氣口的閥門。

在雙機雙泵固井撬的實際使用中還會有許多的突發狀況和問題，我們要根據實際狀況做好應急措施，做好防護措施，保障雙機雙泵固井撬的正常運行。

結語

在現代實際的鉆井工程中，雙機雙泵固井撬有很大的應用。雖然市場上不同商家的固井撬有不同的技術上的、操作上的還有參數上的規范，但是我們應該提出一個比較標準的技術規范，以規范在施工中雙機雙泵固井撬的應用，提高施工的安全性，保護設備的正常運行。在今后的鉆井工程上我們要運用更加規范的操作來操控雙機雙泵固井撬，以保證打的井的使用的安全性和采油氣的效率。

[1]徐惠鋒．國外套管設計方法[J]．使用鉆采技藝 ，2011（5）．

[2]Erik B． Nelson主編． 劉大為，田錫君，等譯．現代固井工藝[M]． 沈陽：遼寧科學技術出版社，2004（11）65-68．

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