李向東 張坤 張浩(勝利油田技術檢測中心,山東東營 257000)
石油井架檢測常見問題及原因分析
李向東 張坤 張浩(勝利油田技術檢測中心,山東東營 257000)
石油井架檢測主要依據行業標準SY 6326-2012《石油鉆機和修井機井架底座承載能力檢測評定方法及分級規范》進行,檢測項目主要包括使用情況調查、外觀檢查、無損檢測、應力測試,井架綜合評定以井架承載能力試驗為主,根據應力測試數據計算井架的實際承載能力,按照測評鉤載進行級別判定,根據判定的級別和使用情況確定檢測周期。
井架外觀檢測發現的缺陷主要分為影響井架承載力的缺陷、影響作業人員人身安全的缺陷和其他次要缺陷,統計檢測的井架測評結論,對評定為不同級別的主要缺陷的數量進行匯總,如表1所示。

表1 不同級別的各種缺陷的數量統計表
(1)立柱變形、銹蝕、錯位
評定為C級的90.5%的、報廢的100%的井架都存在不同程度的主立柱損傷現象,說明立柱損傷是影響井架承載能力的最大因素。
(2)橫斜撐桿變形、銹蝕
橫斜撐桿變形、銹蝕的井架數量占總數的比率最大,達到了41.8%。橫斜撐桿的缺陷主要是由于井隊搬家、或者井隊作業時碰傷導致。橫斜撐桿雖然不是主承載構件,但是如果受損,會導致井架受力不均勻,且影響井架整體剛度,甚至重載時會導致井架瞬間倒塌。
(3)井架游動系統與指重表繩數不一致
對檢測的256臺井架進行統計,發現有38臺井架游動系統與指重表繩數不一致,約占總數的14.8%。存在此種情況的井架在加載時指重表顯示的數值不是井架承載的真實重量,如果在井架過載時而指重表顯示未超過井架最大鉤載,造成司鉆誤判,嚴重的會直接導致井架倒塌事故。經調查,許多井隊司鉆未意識到該問題的危險性,給鉆修井作業造成極大的安全隱患。
(4)人字架、起放裝置變形、銹蝕、安裝不規范
人字架及起放裝置變形、銹蝕、安裝不規范的井架為8.2%。人字架在起升和下放井架時承擔著巨大的拉壓應力,在剛起升時受力最大,該位置的嚴重缺陷會直接導致井架在起升過程中摔倒,造成巨大的經濟損失。
(5)關鍵焊縫開裂
有3.9%的井架存在關鍵焊縫開裂缺陷,裂紋擴展的速度很快,到達一定程度后,該焊縫如果受到拉力和彎矩的作用,就會直接斷裂,導致井架整體倒塌。
(6)游動系統未按最大設計輪系使用
該問題在修井井架出現的較為普遍,有17.2%的井架的游動系統未按最大設計輪系使用,其中50噸履帶式通井機最多。該情況會導致在同樣的設計鉤載下,造成死繩和快繩受力偏大,增大井架附加力,存在隱患。
(7)影響作業人員安全的缺陷
井架登梯損傷,井架無防墜落裝置,二層臺護欄、指梁缺失,大鉤、吊環、吊卡磨損、裂紋等缺陷,雖然不會直接造成井架的倒塌,但是這些缺陷的存在會造成作業人員的人身傷害。該類缺陷達到了49.2%,對作業人員人身安全存在較大隱患。
(1)建議井架使用單位加強對井架的管理工作,對所有的井架進行編號管理,建立完整的井架數據庫,完善井架的生命周期管理,對于檢測有問題的井架要落實整改。
(2)建議井架使用單位加強對井隊作業人員的安全教育和監督,嚴格按照規定使用井架。要求井隊作業人員愛護井架,重點學習對井架底座的保養維護和井場事故的應急處理,開展隱患排查活動,消除井場安全隱患。