泥漿泵運行及檢維修風險綜合治理方案研究

張顥新，王艷麗

（川慶鉆探長慶鉆井總公司，陜西西安 710016）

0 引言

泥漿泵是石油勘探開發所需的關鍵設備，它就像人體的心臟一樣，是為石油鉆機鉆井供應所需要的泥漿液體，沒有泥漿的連續供應，石油鉆井勘探就無法正常運行；因此泥漿泵能否安全高效運行，是整套鉆機能否正常鉆井的關鍵。近年來，隨著油氣勘探的不斷深入和先進鉆井工藝的不斷應用、對安全管理要求的進一步提高，對泥漿泵的運行安全和檢維修工作提出了更高的要求。因此，如何保障泥漿泵安全高效運行、降低泥漿泵檢維修作業的風險，成為相關技術人員研究的課題。

1 泥漿泵運行現狀及存在風險分析

隨著油田勘探的不斷深入，定向井、水平井、特殊工藝井、縱式井組不斷增多，泥漿泵的泵壓也由過去的8～12 MPa 增加到現在的20～30 MPa（圖1）。隨著泥漿泵壓力的不斷增高，它的運行風險也在不斷增加。綜合鉆井總公司現場運行的各型鉆機泥漿泵運行情況分析，在安全運行和檢維修方面存在以下風險。

（1）隨著勘探井深的增加和水平井的增多，井下壓力也不斷增加，經常會出現超壓后安全閥打開泄壓。但是泄壓時不能及時停泵，需要人工停泵，這樣將會給操作人員、設備、井下作業帶來較大的安全風險。

圖1 泥漿泵工作現場

（2）由于縱式井的增多，鉆井泵隨著鉆機推移要前移，而泥漿罐不能隨著鉆機向前推移，而是每3 口井向前移動一次，這樣就給泥漿泵泄壓管線的安裝及泄壓工作帶來了較大困難，也增加了高壓傷人的風險。

（3）泥漿泵空氣包檢查充氣閥、更換膠囊存在登高及臨邊作業，人員沒有站立平臺，存在滑落風險。

（4）泥漿泵安全閥的檢查、維護、保養是一項日常工作，而安全閥設計安裝位置較高、無站立平臺，不便于實施檢查。另外，檢查過程是一項高處作業，作業風險大，并且尾繩無系掛點、安全帶無法有效使用，存在高處滑跌的分析。

（5）人員在檢維修泥漿泵時，需要登到泥漿泵頂部作業，周圍沒有設置登高用的梯子，存在滑跌的風險。

（6）缸套、活塞的更換，在泥漿泵頭前面沒有設立操作平臺，檢維修作業存在滑跌的風險。

（7）安裝泥漿泵活塞時，需要兩名員工配合，一名員工手扶沖杠、另一名員工進行敲擊作業，存在榔頭打滑傷人風險。

（8）在檢維修泥漿泵液力端時，泵內殘留泥漿會直接流在地面，存在環境污染的風險。

圖2 空氣包檢維修平臺

2 風險綜合治理方案

針對泥漿泵在運行和檢維修作業過程中存在的風險，提出以下綜合治理方案。

（1）泥漿泵檢維修平臺的設計配套，降低在泥漿泵檢維修過程中的滑跌風險。具體做法如下：①在泥漿泵空氣包處加裝檢維修操作平臺，避免更換膠囊、檢查充氣閥高處滑落的風險（圖2）；②在泥漿泵液力端前部制作更換缸套、活塞的檢維修平臺，并加裝欄桿，解決檢維修泥漿泵滑跌的風險（圖3）；③在泥漿泵一側加裝登高的梯子，預防登高時的滑跌風險（圖4）；④在泥漿泵上水管線過橋梯子上制作安裝操作平臺，工作人員可以站在平臺上檢查、保養泥漿泵安全閥（圖5）。

圖3 活塞、缸套更換檢檢維修平臺

圖4 登高梯子

圖5 安全閥檢查平臺

（2）在泥漿泵底座緊靠安全閥位置設計加裝泄壓桶，隨泥漿泵前移，解決了泄壓管線加長或懸空泄壓帶來的高壓傷人風險（該項設計已獲國家專利：ZL.2015 2 0836004.3）（圖6）。

（3）設計安全閥泄壓時泥漿泵自動卸載停泵裝置，解決泥漿泵泄壓時，操作人員不能及時停泵帶來的安全風險（該項設計已獲國家專利：ZL2015 2 0836030.6）（圖7）。

（4）在泥漿泵液力端缸套頂絲下部加裝泥漿收集槽，解決泥漿泵檢維修時泥漿直接落在地面造成環境污染的問題（圖8）。

圖6 泄壓筒

圖7 自動卸載安全閥

（5）自制套筒式手扶桿，在安裝泥漿泵活塞時將沖杠穿入套筒內，人員手扶桿把，避免了敲擊作業時人員與沖杠直接接觸，降低了榔頭打滑傷人的風險（圖9）。

圖8 加裝泥漿收集槽

圖9 套筒式手扶桿

3 結束語

通過以上的綜合治理方案，有效解決了在井隊現場檢維修泥漿泵時存在的高壓傷害、高處墜落傷害、滑跌傷害、手工具傷害、環境污染等風險。

但是由于各種型號鉆機泥漿泵的擺放及結構有一定的變化，在使用該方案時應當結合設備的具體情況進行設計優化。同時，風險控制既要控制物的不安全狀態，更要控制人的不安全因素。只有通過兩種狀態的有效控制，才能將泥漿泵運行及檢維修作業的風險降到最低。