油田壓裂設備管理與維護保養措施

馬 闖

（大慶鉆探工程公司井下作業工程公司，黑龍江大慶 163453）

0 引言

結合目前壓裂裝備的應用狀況，以綜合性的發展眼光，對于技術特點、適用范圍、應用效果等相關問題進行研究。為了能夠最大限度的保證壓裂效果，并達到增產增注的理想效果，要求必須能夠對于壓裂設備的運行狀況展開具體的管理與維護保養，以此保證其正常運行，實現預期的壓裂效果[1]。

1 油田壓裂設備維護、保養工作的重要性

1.1 壓裂工藝

壓裂作業時主要的施工設備由地面設備和壓裂車兩者綜合構成，運用人為的方式能夠使地層產生裂縫，確保改善油在地下的流動環境的同時，能夠顯著提高油井的產量，對控制油井井底流動條件，減緩層間和改善油層動用狀況都具有著舉足輕重的作用。當油井生產到一定階段時，產能和滲透率都會呈現出降低的狀況，為了能夠進一步的增強排油能力，提高油田產量，要求在不同的發展狀態下，采用適當的壓力工藝技術進行工作的有效推進，能夠保證壓力設計的順利執行[2]。

1.2 設備維護保養的重要性

壓裂車組是整個工作階段最基礎、最關鍵、最核心、最根本的設備之一，用于向井內注入高壓大排量壓裂液，與此同時，將地層壓開并把支撐劑擠入裂縫的專用車輛，運用到不同的壓裂作業之中。隨著我國油井深度的不斷增加和壓裂工藝的日益強化和復合化，目前我國的壓力車不斷向高壓力、大排量、大功率、自動化以及與配套設備高度聯動性的方向發展。在實際的工作投入和實操階段，壓力作用所影響的范圍也是空前強大的，并且油田資源的匱乏，導致如今壓裂作業所處的環境空前惡劣[3]。針對此類不可控的因素，要求現代的管理工作人員，能夠在不同階段進行具體的問題研究，以自身所具有的專業知識和工作經驗，對于不同時期所面臨的重要問題進行攻堅克難，以保證所投入使用的壓裂設備的性能得到全面提升，為后續更好投入壓裂設備的維修與保養工作，打下堅實的基礎，保證設備在工作運行時，能夠有良好的運行狀態，為整體的壓裂作業提供源源不斷的動力支持。

2 全電動壓裂裝備技術集成

2.1 電動壓裂泵送設備及技術集成

在一定程度上，電動壓裂泵送設備能夠做到將相關技術進行綜合融合，機電融合技術、直驅傳動技術、高壓供電技術、大功率中壓變頻技術、大功率交流變頻電機技術、智能控制技術和電子安全閥技術作為七大技術系列，以主要的衍生動力，確保為供配電系統提供動力支持。在具體工作投入前期，能夠將不同設備的具體運行參數，進行全面的數據調整，必要時可以采用6000 kV異步變頻電機直驅，并選擇相關的輔助工具，對常用沖次進行運用時間管理。現在電動壓裂泵送設備能夠改變原有柴油機驅動的方式，以渦輪發動機代替。在指揮控制中心，對于高壓配電房和不同的變頻電源房進行有效的控制，將其輸送到不同的灌裝裝置內[4]。

2.2 電動混砂設備技術集成

電動混砂設備在一定程度上與電動壓裂泵送技術理念具有一定的共通之處。在對其進行功能研究的核心階段，主要是采用橇裝式設計、變頻控制、電動直驅技術。不同部分所具有的具體功能也不盡相同，其中有部分結構在具體運行階段，運用冗余設計實現多個不同功能。除此之外，在不斷分析實際油田壓裂設備的具體使用性能的同時，能夠保證電動混砂設備極大地增強配合各個不同施工項目的建設能力。

3 油田壓裂設備的維護保養

3.1 重視壓裂機組的設備配套，排查壓裂施工的安全隱患

在油田工作進行完善時，所采用到的主要地面工具設備為封井器、井口球閥、投球器。切實根據油氣開采的實際需求，在下一步工作推動的核心階段，建立科學化、全面化、整體化、系統化、創新化的設備維護制度。對壓力泵高強韌材料性能進行嚴格的把控，必要時輔之以輕量化技術，研究出系列大功率壓裂泵。在提高泵頭體使用壽命的基礎上，使大功率壓裂車能夠具有更廣泛的運行空間，以優化集成的方式，保證相關的油田壓裂設備得到質量上的全面提升。同時，可以適當在原有的維修制度上進行創造性的轉化，建立健全新的維護制度方案，督促相關的管理工作人員無論在任何時間任何地點，都要加強對于壓裂設備工作狀態的管控，有效確保整個壓裂工作在施工期間合理運行。需要結合不同壓力工作的實際狀況，運用統籌全局的發展觀念，建立健全與之相對應的管理方案和管理措施。

3.2 加強日常維護保養工作，確保設備能夠安全穩定運行

在日常設備維護時仍然需要以科學嚴謹的工作態度和專業性的管理技能，進行設備的有效勘察，劃分為不同的階段，更加準確地將其中所存在的問題進行及時改進。

首先，維護維修是整個工作的重中之重，以科學的方式，對于設備的實際運行狀態進行良好的檢測。其中最關鍵的核心要素，需要根據實際的工作液體液面高度進行數據的調研，以科學的方式能夠有效地對其中是否存在雜物進行檢驗。運用大規模壓裂液混配技術，以自動化的方式對壓裂液進行有效控制，并且以全新的發展方式，創建壓裂液高能混配、砂量寬幅調整、多介質高效混拌技術，將整體流程進行細致劃分。

其次，需要對防腐處理工作重點進行嚴格的落實，不僅需要觀察相關設備表面的干凈程度，并且需要對于內部是否存在相關的腐蝕液體進行排查。避免由于腐蝕物質的存在影響整個壓裂設備的穩定性。最后也是極為重要的是，明確保養工作對于整個設備的重要程度，相關的管理工作人員可以按照具體的制度要求，進行相關設備的有效檢查。其中墊圈、密封圈等相關小零件所造成的損害是極為常見的。以全流程壓裂液混配模式，引導相關的管理工作人員不斷對于其中的細小零件進行嚴格的控制和具體性的排查。

3.3 明確不同階段的工作要求

3.3.1 出車前的維護保養

作為整個工作開展的核心階段，必須嚴格遵守相關的保養規定，按照其具體的標準進行實際的調整，展開具體性的管控。在排查時要將整體的工作重點放于高壓輸出端、大泵泵頭總成等相關設備之上。在對高壓輸出端這一核心重點進行實質工作推進時，可以運用先進的計算機設備，對凡爾膠皮、大泵壓帽、大泵壓蓋等與之相關的零部件進行質量排查，必要時可以進行試用，保證相關的部件在穩定、合理、有效的工作運行狀態之下。同時，水泵泵頭的不同零部件也具有著自身顯著的作用，加強葉輪的工作排查，能夠將原動機的機械能直接傳給液體，以此顯著地增加液體的靜壓能和動能。由于水泵泵頭所處于的位置具有一定的差異性、復雜性，一旦在整個工作運行時，其中相關的各個部件進行總體性的連接，將會承受過大的工作壓力，稍加不甚，會造成損失。因此，針對此類現象，要求相關的工作人員能夠及時地對存在異常問題的零部件進行更換。

3.3.2 行駛途中的維護保養

由于車臺的發動機需要通過液力機械傳動箱，經傳動軸驅送，其中所含有的壓裂液，極有可能具有含砂或腐蝕性的特點。因此嚴格要求相關的工作人員針對不同階段的工作狀態進行嚴格的排查，其中車輛行進時也是不容忽視的重要階段。一旦車輛在行駛途中停留，必須要對其中的重點問題進行嚴格的推敲，例如輪胎表面是否存在磨損問題，輪胎溫度是否存在異常，現象車輛零部件是否存在松動等一系列問題。除此之外，壓裂液的流動狀況，也需要進行數據的排查。在有限的時間內，保障工作高質量完成。不僅能夠保證輪胎的具體參數得到規范性的控制，而且一旦壓裂液中存在雜質，可以得到最有效的解決，避免由于輪胎出現問題而產生車輛行駛困難的現象。

3.4 嚴格恪守時間要求，做好定期維護保養工作

在對壓裂設備進行實際工作投入時，需要對具體的維護時間保養周期進行有效的劃分，并且指派相關的專業工作人員進行問題的有效治理。以壓裂機組網絡控制的相關方法，不僅能夠對局部問題清晰掌握，并且多重冗余高可靠性測控網絡的健全，以動力儲備、運行維修周期、管匯降阻、系統減振為發展依托，實現各個不同的設備高度協調的同步運行。同時，需要對相關壓裂設備進行衛生清潔，針對不同的過濾元件進行實質性的了解。其中空氣濾清器作為過濾設備之一，在具體工作階段，會吸收大量空氣，以起到濾出空氣中灰塵、砂粒的作用，保證氣缸中進入足量清潔的空氣。正是由于相關設備所具有的凈化作用，導致內部會產生過多的有害氣體或灰塵。對于此類狀況，需要將相關設備進行拆卸處理。相關的工作人員結合自身的工作經驗和實際的設備狀況，進行擦拭與清潔，對其中較為明顯的灰塵物體，進行科學性的處理。并且根據實際的發展狀態，可以對是否選擇更換相關零部件進行判斷，一旦紙濾芯出現破裂，穿孔或者濾紙與端蓋脫膠等相關問題，必須及時更換。在具體設備保養時，可以適當選用振動法、軟刷刷除法、壓縮空氣反吹法，清潔附著在紙濾芯表面的污物。針對不同設備的實際狀態，進行維修時間、維修方案、維修標準的有效制定。

4 結束語

在對壓裂設備進行具體工作管理與維修的核心階段，可以通過運用自動化、電動化或先進的信息技術，對其進行深度研究。加強重點問題的逐一排查，最大限度地保證能夠滿足油田資源的具體開發需求，減少勘察階段所投入的資金，為提高油田壓裂設備的質量研究新方案。