项目三 循环冲洗设备
在井下作业(修井)施工中,循环冲洗设备的主要作用是向井内打入各种液体介质,实现循环和洗井工艺,以满足压井、冲砂、替喷(诱喷)、洗井、增产措施中向井内泵送酸液和压裂液以及水力喷砂射孔等作业的要求。循环冲洗设备主要包括泥浆泵、洗井车(水泥车)、高压洗井管线、水龙头、弯头及管汇等。
【知识目标】
①了解井下作业循环冲洗设备的组成。
②掌握泥浆泵、水龙头及水龙带的作用。
【技能目标】
熟练掌握泥浆泵、水龙头的使用要求。
【背景知识】
一、泥浆泵
在大修和井下作业施工过程中,泥浆泵主要用于循环修井工作液,完成冲洗井底、冲洗鱼顶等作业施工。一般有条件的井场可配备电驱动泥浆泵,在无电源情况下,配备柴油机驱动的泥浆泵。
(一)泥浆泵的形式
与修井机配套的泥浆泵主要有双缸双作用泵和三缸单作用泵两种形式。双缸双作用泵有2个缸,每个缸中的活塞在一侧吸入的同时,在另一侧排出,活塞往复1次,吸入、排出各2次。三缸单作用泵有3个缸,3个活塞,活塞仅一面给流体施加压力,活塞往复1次,泵做1次吸入和排出。
按液缸的布置方式分类,往复泵有卧式、立式之分;按活塞式样分类,有活塞泵、柱塞泵之分。对修井泵来说大多数为卧式活塞泵。
(二)泥浆泵的基本结构
泥浆泵的基本结构如图1-3-1所示。
图1-3-1 泥浆泵的结构示意图
1—空气包;2—排出阀;3—拉杆密封盒;4—活塞拉杆;5—皮带轮;6—上水阀; 7—缸套;8—中心拉杆;9—十字心;10—连杆
(三)泥浆泵的使用要求
①安全阀必须灵活可靠,保险阀销钉的耐压强度不得大于水龙带允许的安全压力,保险阀杆要有护罩。
②泵的皮带或传动轴护罩必须完整、紧固。
③压力表应保证灵敏准确,禁止使用已失灵的压力表,严禁超压运行。
④开泵前,操作人员必须与有关人员进行信号联系,待回信号后方可挂泵。
⑤启动泵时,动力和液力端部位以及高压管线附近、水龙带下面禁止站人。
⑥开泵时挂离合器应缓慢,不得猛合,应特别注意压力表变化,一旦泵压偏高,应迅速换挡,严防憋泵。待泥浆返出井口,泵压正常后方可离开操纵位置。
⑦泥浆泵在运转过程中,要倾听泥浆泵各部运转有无异常声响,要巡回检查,操作人员不得离开岗位。
⑧倒换闸门时,必须掌握先开后关的原则,操作人员不得正对闸门,停泵后摘开离合器,操作杆应处于空挡位置并应打开回水闸门。
⑨冬季操作,停泵后应立即拆泵,砸开管线放净液力部位的循环液体并用低速挡转动2~3圈,严防泥浆泵冻结损坏。
⑩冬季操作,应按先接管线后装泵的原则进行,装泵前用蒸汽预热,快速用热水装好泵,立即投入运行,以防因冻结造成事故。
二、水龙头
水龙头的作用是悬吊井下管柱、连接循环冲洗管线中固定部分和旋转部分,并进行旋转井下管柱(循环管线的一部分)完成洗井、冲砂、解卡循环等施工作业,具有高压密封循环修井工作液通道的功能。
(一)基本结构形式
水龙头由固定和转动两大部分组成,基本结构形式如图1-3-2所示。使用时,固定部分与提升大钩连接,起到悬吊井下管柱的作用,活动部分与方钻杆连接,并能随同方钻杆和井下管柱一同转动。
图1-3-2 水龙头结构示意图
1—提环;2—鹅颈管;3—冲管;4—密封盒垫环;5—密封圈;6—上密封圈座;7—下密封圈; 8—密封盒;9—黄油嘴;10,13—止推轴承;11—主体;12—螺栓;14—底盖; 15—中心管;16—接头;17—挡油圈;18—防松垫
(二)使用要求
①各润滑部位的钙基润滑脂应充足。
②鹅颈管螺纹与下端体螺纹完好无损、清洁。
③开始使用时,应逐步旋转,缓慢加压,各密封部位无渗漏,如有渗漏应先松开压紧块,适当左旋调整圈,然后将两个压紧螺栓(母)压紧。
④严禁超载、超压使用。
⑤提环必须放入游车大钩开口内,下端连接螺纹与方钻杆连接时,中间需加保护接头。
⑥与水龙带连接的活接头应砸紧,并加保险绳。
⑦搬迁时,严禁直接在地面拖拽。
⑧每连接使用8h以上,应加注润滑脂一次,而且要加满。
⑨长期停用,应做好防腐工作。
三、水龙带
水龙带(图1-3-3)是井下作业中进行循环施工的重要配件,其一端与水龙头的鹅颈管或活动弯头连接,另一端与立管或地面管相连。
图1-3-3 水龙带
循环液由钻井泵或水泥车泵出,经地面管线或立管、水龙带,到水龙头或活动弯头进井下管柱,最后由油套环形空间返回地面,实现循环钻井、冲砂和洗井等工作。
水龙带既能承受一定的压力,又能弯曲和通过液体,因此在钻具上下活动的循环作业中使用较多。
【技能训练】
一、泥浆泵的操作
(一)泵启动前的检查
①检查动力端润滑油油位和油质。
②打开泵高压出口闸阀。
③喷淋泵水箱内加足洁净水,并打开循环水阀。
④拧紧所有螺栓,检查缸套、阀盖是否上紧,检查卡箍总成上的螺栓是否上紧。
⑤检查安全阀的安全销钉,定期保养。
⑥关闭泵低压闸阀。
⑦检查喷淋泵传动皮带张紧度。
⑧检查空气包压力是否在范围之内。
(二)泵的启动
①柴油机工况运转正常后,启动液力偶合器。
②可以打开低压阀门以清除吸入泥浆泵管线和泥浆泵内的空气,保证泵的平稳运转,延长阀及活塞的使用寿命。
③检查动力端油路上的压力表读数,如不上压,应及时停泵检修。
④检查喷淋泵的工作情况,冷却水要充分喷淋到缸套及活塞上。
(三)停泵后的工作
①检查缸套机架腔,如有大量泥浆、油污沉淀时需及时清理。
②泵每运行一天后,松开活塞卡箍一次,将活塞转动1/4圈后上紧卡箍。
③检查排出空气包的预充压力是否正常。
④观察各个报警孔,如有泥浆排出,应及时更换相应密封圈(共3处)。
二、归纳总结
①泥浆泵作业中要检查泥浆泵出口压力。
②检查液力端各密封是否有滴漏现象,检查各螺栓是否有松动现象。
③泥浆泵运行中要做到四勤(勤看、勤听、勤摸、勤闻)。
④检查喷淋泵工作是否正常,冷却水是否变质,连接喷淋管的各管线有无磨损情况。
⑤检查动力端各密封部位是否有润滑油泄漏、油压是否正常,工作时油压应在0.05MPa。
⑥注意倾听泥浆泵液缸工作情况,发现异常及时处理。
⑦观察拉杆的连接卡箍是否有松动。
三、思考练习
①简述循环冲洗设备都有哪些。
②简述泵的使用要求。