华北工程公司五普管具中心小小一项技术创新,就可解决钻井生产中的大难题
“前不久,集团公司设备检查组到大牛地气田
钻井队检查时,听到井队设备管理人员介绍,井口钻具防止井喷所使用的‘侧面操作钻具单流阀顶开装置’,对井队防止井喷,保障职工安全起到重要作用,检查组负责人当场建议要在石化系统钻井施工单位推广这套装置。”8月6日,
华北工程公司五普钻井分公司管具中心主任刘安俊说。
今年4月19日,该装置获得国家产权知识局颁发的《实用新型专利证书》,这是五普钻井分公司近年来再次获得了此证书。
在此前几年,五普钻井分公司为解决冬季施工,钻井设备气路系统易发生冻堵影响安全这一难题,发明了“酒精加注防冻装置”,也获得了国家专利,通过不断完善升级,提升了智能化程度,使用该装置可以保证设备在零下45摄氏度的严寒天气不发生设备冻堵。该装置在石化系统各大油田得到普及应用。
该套顶开装置的发明,解决了钻井出现井喷后不能及时处理的难题。据五普钻井分公司机械工程师王晓君介绍,钻井起下钻过程中,若遇到井涌或井喷事故,在关闭防喷器的同时需要快速抢接钻具单流阀。由于井涌或井喷时钻具管柱内的流体有较高的压力,在抢接钻具单流阀时必须使单流阀处于预先顶开状态,而顶开装置就是使单流阀保持预先顶开状态的必要工具。
但目前井队现用的单流阀顶开装置的操作方式均为顶部手轮或手柄旋拧方式,实际使用中存在着两大问题:一是操作不安全,手轮或手柄处于高压流体正上方,徒手操作极易受伤,需借助专用防护品;二是操作速度太慢,单流阀关闭速度取决于丝杆的螺距和转速,丝杆旋转数圈以后才有一定的行程,等到丝杆行程到位单流阀才能关闭,这一漫长过程中井内的高压流体已经喷射了较长时间,时间越长事故的严重性越大。
这种安全隐患一直存在,各施工单位没有更好的办法彻底解决这一难题。随着
中石化对井控工作的高度重视,解决这一问题摆到了日程上来,2016年,熟知机械专业知识,并酷爱动脑筋的王晓君,决心攻破这一制约井队安全的瓶颈。
经过一段时间的反复试验,发明出了新型的顶开装置,取名为“侧面操作钻具单流阀顶开装置”。此装置将原装置上的丝杆改为带定位槽的光杆,最大优点是操作安全,高压液体不会伤及操作员工;速度快,可以在较短时间内完成操作,为制服井喷赢得时间。
截至8月初,五普钻井分公司管具中心已经加工销售了100余套,大牛地气田和东胜气田的钻井施工单位全部使用,不但排出了钻井安全隐患,也创造了经济效益。
另外,该管具中心处处为方便钻井生产着想。近年来,随着集团公司对安全环保工作的高度重视,井队的电器设备必须安装防漏电接地桩,以及安装井场周围的护栏,需要在地面打100多个孔,通常他们要抡起大榔头砸击一根撬杠,在地面上砸出一个个孔,这样的操作员工劳动强度大,且不安全。尤其是在冬季,气田的冻土层达1米,砸一个孔更是费劲。
该管具中心与外部单位配合,承担加工不同长度和不同直径的螺旋翼钻头,再配以适应的汽油机,这样就发明了适合井队用的专用地孔钻,井队选用不同型号的钻头,可轻松钻成所需的地孔,非常方便实用。