项目一 井下作业动力设备
井下作业动力设备主要指的是作业机,是修井和井下作业施工中最基本、最主要的动力来源,按其运行结构分为履带式(通井机)和轮胎式(修井机)两种形式。作业机一般就是在拖拉机或汽车上安装一部绞车,利用发动机带动绞车滚筒转动,通过钢丝绳把动力传递给提升系统。
【知识目标】
①了解井下作业动力设备的种类。
②掌握通井机、作业机的作用。
③了解井下作业动力设备相关的特性参数。
【技能目标】
①会区分井下作业动力设备。
②能完成通井机、作业机的检查和准备工作。
【背景知识】
一、通井机
通井机是目前各油田修井作业最常用的一种动力设备,它的作用是起下油管、钻杆(抽油杆)以及井下打捞、抽汲等施工作业,是一种履带自行式拖拉机型(一般不带井架)的修井动力设备。其越野性能好,适用于低洼地带,它的缺点是行走速度慢,不适应快速转移施工的要求。
目前常用的通井机型号有红旗-100型、AT-10型(图1-1-1)、XT-12型(图1-1-2)、XT-15型等。AT-10型、XT-12型、XT-15型通井机与红旗型通井机相比,具有启动方便(电启动)、功率大、制动性能好、操作省力等优点,适用于中、深井作业。
图1-1-1 AT-10型通井机
图1-1-2 XT-12型通井机
二、修井机
修井机是修井施工中最基本、最主要的动力来源,它的作用是起下管(杆)柱及井下工具,完成提捞、抽汲和打捞等任务,是一种轮胎式自带井架的修井设备。它行走方便,安装简单,适用于快速搬迁施工作业,其缺点是洼、泥泞地带或雨季翻浆季节行走和进入井场相对受限制。各油田使用的修井机类型较多,有的型号已被逐渐淘汰。目前使用较多的有W65B型、XJ250型(图1-1-3)、XJ350型(图1-1-4)、XJ450型、XJ80型、XJ120型、XJ40型、WILLSON42B-500型等。
图1-1-3 XJ250型修井机示意图
1—自走车底盘;2—井架及游动系统;3—刹车冷却装置水箱;4—液路系统油箱;5—绞车传动装置; 6—绞车架及护罩总成;7—钻盘传动装置;8—司钻操作台;9—井口操作台; 10—滚筒及刹车系统;11—死绳固定器及指重表;12—液压绞车
图1-1-4 XJ350型修井机示意图
三、其他相关的动力设备
(一)随车吊
随车吊全称随车起重运输车,是一种通过液压举升及伸缩系统来实现货物的升降、回转、吊运的设备,通常装配于载货汽车上。一般由载货汽车底盘、货厢、取力器、吊机组成。在井下作业队主要用于吊装并装载施工工具,牵引轮式值班房进行搬迁,如图1-1-5所示。
图1-1-5 随车吊
(二)拖板车
如图1-1-6所示,拖板车在井下作业中主要用于履带式通井机的搬迁运移。
图1-1-6 拖板车
(三)井架车
如图1-1-7所示,井架车用于固定式井架的搬迁运移和立放井架。
图1-1-7 井架车
【技能训练】
一、通井机的操作规程及使用要求
(一)使用前的检查与准备工作
①检查各部位螺栓(母)紧固情况,如有松动,及时按操作规程拧紧。
②对各润滑部位按要求进行润滑,并按要求检查润滑油面高度。
③将支撑脚支撑牢固,固定销锁好,支撑脚下应垫好方木,支撑脚螺纹旋出长度不超过170mm。
④检查各操纵杆是否灵活可靠,检查气压是否正常(必须达到方可进行起下作业)、各管路有无渗漏,并试行接合、分离,如有异常,排除后方可使用。
⑤仔细检查制动系统操作是否灵活,滚筒是否转动自如,刹车带间隙是否合适,并试行制动,如有异常,应排除后方可使用;禁止在制动助力器失灵的情况下进行起下作业。
(二)操作程序要求
①分离主机离合器和滚筒离合器。
②将主机变速杆推至空挡位置,并踏下右制动踏板,接合主机制动锁。
③将主机进退操作杆推到后退位置上。
④发出开车信号,启动发动机。
⑤接合主离合器,检查油压、气压是否正常,变速箱润滑系统油压应为0.1~0.2MPa,气压为0.60~0.75MPa。
⑥分离主离合器,将滚筒换向杆和变速杆推到所需要的位置上。
⑦接合主离合器。
⑧松开滚筒制动装置,同时接合滚筒离合器并控制油门,调整发动机转速,使通井机进入正常工作状态。
(三)使用注意事项
①变速箱换向,变速操纵杆与主离合器操纵杆之间设有连锁装置,换向、变速时需切开主离合器方可进行,换向必须在滚筒主轴完全停转时方可进行,否则易损坏部件。
②变速箱两个变速操纵杆之间设有互锁机构,变速时必须在一个变速杆处于空挡位置时,另一个变速杆才可进行挂挡。
③操作离合器应平缓、柔和,离合器过快的结合将发生转动件之间的冲击,离合器不允许在半结合状态下工作。
④下钻时应使用制动器控制速度,不允许使用离合器作制动用,一般下放速度应不超过为宜。
⑤起下管柱作业时,应根据负荷情况及时换挡,不允许超负荷或长时间过低速运转。
⑥在使用和准备使用制动器时,不得切开主离合器,不得使发动机熄火,因为液压泵失去动力将会使制动器失去制动助力作用。
⑦作业时通井机不允许倾斜和偏置,撑脚应保持撑紧状态,通井机不允许有剧烈的抖动。
⑧应随时注意观察、倾听通井机各部位运转情况,发现变速箱、减速箱、制动器、离合器及油压系统等有异常,应及时处理,必要时可停止作业,处理异常情况。
⑨若停止作业时,应在助力器有效的时候,将制动毂制动住,并锁住制动操纵杆,必要时应推上棘轮停止器。
⑩禁止在制动助力器失灵的情况下起下作业或悬吊重物。
一般起下作业时,滚筒距井架最大距离不超过3m。
二、修井机的操作规程及使用要求
(一)行驶中的操作规程及注意事项
1.严格控制发动机传动箱的工作温度
发动机最高温度不应超过85℃,传动箱最高工作温度不应超过121℃,否则应降低转速,甚至停车检查,排除故障后方可行驶。
2.注意异常响动、发热、冒烟
行驶中载车各部位若有不正常的声响、发热、冒烟应立即停车检查,排除故障后方可行驶。
3.传动箱各排挡的操作和使用
①起步:先将挡位挂入低挡,慢慢加大油门即可起步。
②在传动箱处于低挡位时,车速未跑起之前,不要急于换高挡位,只能在车速跑起来后,才允许逐一地换上高挡位。
③处于高挡位时,若需要降挡,要先降低油门使车速降下来后才能换低挡。禁止在高速行驶中,用突然降挡的办法降低车速。
④从前进挡换倒挡或从倒挡换前进挡之前,应使载车完全静止。
⑤严禁空挡溜车,这样操作会严重损坏变速箱造成失控事故。
⑥严禁在没有分开传动系统或使驱动轮离开地面时,牵引或顶推载车,这样做会严重损坏变速箱。
4.行车时速
载车在公路上行驶不应超过最高时速,行驶前应做出载车超高、超宽、超长等标志。
5.浮动桥的使用
在较平坦的道路上行驶时,使用浮动桥以均摊载车各桥的载荷。浮动桥气囊气压应在规定范围内。
6.前加力的使用
在沙地、泥泞、松软等道路上行驶困难时应使用前桥驱动,越过困难地段应立即解除。
7.轮间封锁和桥间封锁的使用和操作
①轮间封锁:行驶中若某桥有一边轮胎打滑时,应将轮间封锁控制阀打开,指示灯亮表明轮间封锁挂合,轮间封锁挂合后,方向机处于中间位置上。
②桥间封锁:行驶中若两后桥有一桥打滑时,应将桥间封锁控制阀打开,桥间封锁指示灯亮,表示封锁挂合,这时方向机应处于中间行驶位置。
③不论桥间封锁或轮间封锁,都只能直线行驶,不许转弯行驶,解除封锁要使车停稳后进行。
8.下坡减速器的使用
下坡减速器在下较大坡时使用。操作时应注意间隔使用,即使用后解除一次,然后再用。
9.长途中的定时检查
长途行驶应定时停车检查:传动部分有无松动,轮胎气压是否充足,有无漏油、漏水、漏气现象,车上紧固物有无松动以及检查其他不安全因素。
10.人员要求
行车中除司机外,修理人员应跟车随行,以便处理行驶中偶然发生的故障。
11.灭火器
修井机在上修和回撤当中,必须携带8kg干粉灭火器2个以上。
12.车辆要求
保证车辆制动、传动,后视镜,刮雨器,喇叭及各指示灯灵敏可靠。
(二)修井机作业的安全操作规程
①修井机作业人员必须持证上岗,培训学习人员操作时,司钻必须在场指导监护。
②操作者应具备下列条件。
ⅰ.熟悉修井机的一般性能,能正确选择排挡,熟知各排挡位置的变换方法,气路流程、气控开关的作用及操作方法等。
ⅱ.会校对指重表,会计算指重表吨位。
ⅲ.能根据柴油机的声音、泵压变化等情况判断修井机负荷及井下情况是否正常。
ⅳ.能正确检查大绳的断丝及磨损情况,懂得死、活绳的固定要求及检查方法。
ⅴ.防碰天车必须调整至最佳位置,灵活可靠。
ⅵ.能正确无误、动作熟练地进行司钻岗位的各项操作,能应变处理在操作过程上可能出现的不正常现象。
③操作修井机时,必须遵守钻进和提下钻操作规程中的各项要求。
④清洁、保养、检修必须在停机状态下进行,关闭气开关及三通旋钮阀(刹住刹把,刹把和气开关必须有人看管),以防发生人身恶性事故。作业完毕,必须及时清除工具杂物,装好护罩,经仔细检查无误后方可启动。
⑤提升游动系统时,无论空车或重车,高速或低速都严禁司钻离开刹把位置。
⑥刹车毂、离合器钢毂严禁在高温时用冷水或蒸汽冷却。调整刹车时必须停车并将游动滑车放至钻台。
⑦必须严格按照钻机各排挡负荷和技术要求操作,严禁违章和超负荷运行。
⑧液压设备的压力表必须灵敏,工作时压力必须达到设计要求。操作时应先检查各个开关是否都处在关闭状态、机器附近是否有人,以防操作时出现事故。
⑨滚筒钢丝绳在游动滑车放至地面时,滚筒上至少留有15圈以上。
⑩滚筒刹车钢带有伤痕、裂纹时要及时更换,刹车毂磨损8~9mm或龟裂较严重时应更换。
刹车带固定保险螺帽,必须装双帽,与绞车底座之间的间隙调节到3~5mm为宜。刹车下不准支垫撬杠等异物,防止进入曲拐下面卡死曲柄,造成刹车失灵事故。
刹把的高低位置应便于操作,并具备固定刹把的链或绳。刹车钢带两端的销子是保险销,刹车系统的销子及保险销必须齐全可靠。
刹车片磨损剩余厚度小于18mm时应更换,刹车片不准更换单片,以防接触面不均失灵。刹车片的螺钉、弹簧垫必须齐全。
三、归纳总结
①井场及井调查完毕后,需要调查通往井场经过的公路、村庄、河流、沼泽、沙漠、树林等。针对不同的路况要采取不同的措施。
②引路车在前,然后是车载式修井机,轮式值班房,最后是装载设备工具的卡车。路过村庄、学校等人口密集的公共场所时车速应放慢,最好有专人下车指挥监视。
③如果是特殊路段运输,车序基本不变。要注意的是过河流、峡谷、沼泽、沙漠等特殊路段时要对该路段进行详细的调查研究才能使车辆通过。同时操作人员应该掌握河流、峡谷的地理资料以及近期内有无异常变化(地震、泥石流、滑坡、沙尘暴等),要及时与当地百姓沟通,了解相关信息。
④在局势动荡的地区运输时,车辆行驶过程中最好不要在路途中停留,防止出现车辆落单情况。如果是特别紧张区域,最好雇佣当地专业石油工人驾驶车辆,单位人员可统一乘坐其他交通工具到井场,以确保人身安全。操作人员在车队出发前一定要通知队员并且在运输过程中严格监视。
⑤严禁人货混装,不稳定货物要用绳索固定或加垫木和方木。
⑥装运货物时,严禁超长、超宽、超高、超重。
⑦行车前,要认真检查轮胎、底盘及各部位固定螺丝和拖钩等。
⑧轮式值班房要有完好的刹车装置及行车指示灯。
⑨车载式修井机乘车人员不得超员,不得违章载物,非工作人员不准乘车。
⑩运输前,对行车路线上的障碍要及时清理或制定防范措施。
运输进行时要严格控制速度,土路行驶时要选择平坦道路,通过危险路段(包括村镇、繁华地区、胡同、铁路道口、转弯、窄路、窄桥、掉头、下陡坡,进出非机动车道)时必须有专人指挥,要提前100m减速到5km/h,严禁爬行坡度大于30°的斜坡。严禁在发动机熄火时下坡、转向。
四、思考练习
①简述通井机、修井机的作用。
②简述通井机、修井机操作的注意事项。