高鹽、高溫環境下的修井設備選型配套及備用橡膠件防護

余海博

（大慶油田有限責任公司井下作業分公司設備管理部，黑龍江 大慶 163000）

高鹽施工條件主要指施工現場土質中本身含有的過量鹽分（如伊拉克魯邁拉修井施工環境就屬于淺海灘造路），以及在鹽水壓井液中所含高濃度鹽分的兩種情況。這些鹽分對金屬結構件會產生較快的腐蝕，導致泥漿罐、泵缸套（或柱塞）、船型底座等設備因腐蝕而發生損壞，甚至會發生設備大面積腐蝕而無法修復導致報廢。

高溫施工環境是指施工環境溫度白天最低溫度不低于40℃，夜間最低溫度不低于30℃的實際溫度。在這種溫度條件下，備用油封、環形膠芯、防爆密封膠塞、電纜、輪胎等橡膠件，如不采取相應的防護措施，其會與在用橡膠件以同樣的速度發生老化，最終造成橡膠件更換間隔大大縮短，增加設備維護成本。

1 高鹽環境條件下的修井設備選型配套和設備維護

高鹽條件下，鐵質部件、鋁質部件都會非常容易發生腐蝕損壞，如果發生大面積腐蝕穿孔，會導致設備無法修復，需更換新的設備。因此，在高鹽環境中進行油水井施工作業前的設備配套時，抗腐蝕性是設備配套技術協議的不可缺少的內容。

1．1 高鹽地理環境下設備表面油漆種類的選擇

在正常的地理環境下，修井、作業設備表面使用普通的醇酸磁漆可以達到隔離和防腐作用。但在土壤和自然界水中含有過高鹽分的情況下，涂有醇酸磁漆的設備表面由于鹽的更強滲透率和腐蝕性，使鹽分對金屬面產生不應有的腐蝕，嚴重時會產生大面積的油漆脫落情況。因此，預計施工設備在高鹽環境下工作時，應在設備技術協議中特別注明設備表面應采用附著能力強，阻隔效果更好的海洋船用油漆，并且在設備驗收時注意檢查油漆噴涂的均勻和厚薄情況。

1．2 鹽水壓井條件下固控系統設備部件防腐應對措施

（1）泥漿泵防腐應對措施。通常鉆修井、作業現場使用的泥漿泵液力端多為活塞式結構，該種結構要求活塞與缸套間有良好的密封性，才能達到使泵壓達到所需的穩定狀態。在使用鹽水壓井時由于缸套長時間處于鹽水浸泡狀態，會使泵缸套受到比較快速的腐蝕，缸套內壁出現大面積點狀腐蝕，這樣不僅造成密封不嚴，還會使活塞出現損壞。在更換進、排水凡爾座時應在泵頭和凡爾密封面處涂抹潤滑脂，以免腐蝕對這些位置產生損傷。另外泵活塞桿，也會因鹽水產生比較快速的腐蝕。所以，采用鹽水壓井或使用HEC（羥基纖維素）堵漏的施工方法時，泥漿泵應當選用柱塞形式，柱塞表面的防腐鍍層能防止鹽水的腐蝕，保證泥漿泵的良好運轉。泥漿泵安全閥芯和閥殼被鹽水（或HEC）腐蝕后會發生閥芯卡死情況，在出現泵超壓時安全閥不能正常打開泄壓，因此，在對安全閥進行維護時應當閥芯上和殼體內涂抹潤滑脂，以免鹽水對這兩個位置產生腐蝕。

（2）泥漿罐組的防腐應對措施。在使用鹽水壓井的情況下，由于泥漿罐池壁、藥品混配罐、振動篩等主要部件，工作時直接和鹽水或純鹽接觸，所以防腐工作顯得特別重要。當泥漿罐體局部油漆出現開裂或破損時應當及時補漆，以免鹽分通過這些位置接觸金屬表面，然后逐步擴大腐蝕面積。振動篩和藥品混配罐使用后，應用清水對其表面進行清洗，清除各位置殘存的鹽分，以免產生腐蝕和部件損壞。

圖1 鹽水控制閥門芯的腐蝕

圖2 振動篩鹽水腐蝕

（3）配電箱的防腐應對措施。使用鹽水壓井時，正常情況下配電箱不會與鹽水接觸，但是由于鹽水蒸發會使配電箱周圍空氣的鹽分含量大大增加，同時還存在鹽沫飛濺到配電箱表面的可能，這樣就會因配電箱表面油漆涂層不好，產生越來越嚴重的腐蝕。當配電箱采用鑄鐵材質發生腐蝕時的外觀有大面積的銹痕，采用鋁質材質時配電箱表面發生腐蝕的外觀有白色粉末狀的附著物，當擦去這些粉末后，鋁殼表面會出現非常多的凹坑，甚至使過早不能使用。所以在新設備驗收時應詳細查看配電箱表面的油漆涂層是否均勻，厚度是否足夠。在國外高含鹽環境中作業中，配電箱殼體和連接螺栓應采用不銹鋼材質，以此避免鹽水產生的腐蝕。

2 高溫環境條件下的修井設備選型配套和橡膠件防護

在環境溫度高于40℃的施工條件下，根據實際負荷情況，設備的配套選型應在技術協議中充分考慮到環境溫度的變化程度，特別應注意到柴油機散熱器、液力傳動油散熱器、液壓油箱的散熱能力是否符與施工環境和負荷狀態相匹配。另外，在高溫條件下油封、環形膠芯、電纜、輪胎等備用橡膠件非常容易發生老化情況，如不采取相應防護措施，會大大縮短其正常使用壽命。

2．1 柴油機散熱部件的配套選擇和防高溫應對措施

散熱器是柴油機最主要的散熱部件，在高溫環境條件下進行修井施工作業，如果散熱器散熱能力不足，很容易造成柴油機出水溫達到甚至超過最高額定溫度，嚴重時會造成拉缸損壞。所以，在修井機配套時應根據施工環境的變化，而做出相應的調整。如伊拉克魯邁拉油田最高環境溫度52℃，大慶油田最高環境溫度38℃，這就要求魯邁拉的柴油機散熱器的散熱面積要大于大慶地區的配套，同時將風扇尺寸增加，增大散熱器的散熱能力。另外還應及時清理水箱散熱翅片間粘接的油污、塵土或其它雜物，保證過風通道順暢。在經過一定時間的使用后，還應采用在冷卻液中加注清洗劑的方法對水箱內壁進行清洗，清除結垢增強水箱散熱能力。

2．2 液壓油箱結構尺寸的配套選擇和防高溫應對措施

正常情況下液壓油的最高使用溫度不得超過60℃，超過60℃會使液壓油發生氧化變質。因此，在高溫環境條件下，為了降低液壓油的循環頻率，增加單位散熱時間，應適當增加液壓油箱體積，控制好油箱油位。在魯邁拉超常高溫環境條件下，除增加液壓油箱體積外，還應增加水冷循環系統，以達到給液壓油強制降溫的目的。

圖3 散熱器內表面污堵

圖4散熱器內表面污堵

2．3 高溫條件下的備用橡膠件防護和在用橡膠件更換

在伊拉克魯邁拉溫度條件下，備用油封、環形膠芯、防爆密封膠塞、電纜、輪胎等橡膠件，如果不采取相應的防護措施，其老化變性速度會非常快，導致使用壽命會大大縮短。所以對于較小體積的橡膠件應儲備與帶有空調的庫房內，使其溫度保持在25-30℃之間，最大限度降低其老化速度。那些體積較大的橡膠件如輪胎，在儲備場地應搭有遮陽棚防止陽光暴曬，防止過早發生老化。

3 功能效益和成果應用

通過針對高溫、高鹽實際工作條件的總結，采用相應的實際應對措施，減少了設備維護保養過程中配件的實際更換量，降低了伊拉克魯邁拉每個修井小隊設備計劃外的停工檢修時間和設備維護成本，最大程度地避免日費損失。

希望該篇論文能夠對井下作業分公司今后外部市場開發工作中，在設備選擇配套上起到一定的借鑒作用。

4 創新亮點

從日常的工作中發現有依據的規律，找出最佳的工作方法，創造有指導意義的新的工作思路。