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      淺析鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用

      2019-05-30 11:27:18陳軍潘龍輝
      山東工業(yè)技術(shù) 2019年13期
      關(guān)鍵詞:斜井

      陳軍 潘龍輝

      摘 要:隨著當(dāng)前煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,在一定科學(xué)技術(shù)支撐下,礦井掘進(jìn)方式逐漸趨于斜井這類(lèi)綜合掘進(jìn)方式。文章從鋼絲作業(yè)技術(shù)談起,分析了鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用,主要對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題展開(kāi)了詳細(xì)分析,并給出相應(yīng)的解決措施,希望能對(duì)當(dāng)前的煤礦安全生產(chǎn)帶來(lái)一定幫助。

      關(guān)鍵詞:鋼絲作業(yè)技術(shù);試井工具;斜井

      DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.068

      0 前言

      鋼絲作業(yè)在國(guó)內(nèi)具有悠久的歷史,被廣泛用于修井作業(yè)與油田生產(chǎn)中。鋼絲作業(yè)技術(shù)既能輔助完成不同的井下任務(wù),還可以融入其他井下作業(yè)中,對(duì)保障井下施工安全,促進(jìn)井下順利施工具有很大幫助。將鋼絲作業(yè)技術(shù)用于斜井開(kāi)發(fā)中,有助于斜井施工的順利進(jìn)行。

      1 鋼絲作業(yè)技術(shù)設(shè)備與工具

      (1)鋼絲作業(yè)技術(shù)。鋼絲作業(yè)技術(shù)主要是利用纏繞在絞車(chē)上的鋼絲到油井內(nèi)開(kāi)展不同的施工操作,通過(guò)機(jī)械的震擊與上下提防來(lái)完成井下投放與實(shí)際打撈工作,此外,還可以通過(guò)傳遞電信號(hào)到井下工具及儀器上開(kāi)展相應(yīng)的操作,并將在井下獲得的資料實(shí)時(shí)上傳到地面,然后進(jìn)行相應(yīng)的處理。

      (2)鋼絲撬。鋼絲撬作為鋼絲作業(yè)的主要?jiǎng)恿?,是整個(gè)鋼絲操作的基礎(chǔ),由指重系統(tǒng)與絞車(chē)構(gòu)成。絞車(chē)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、液壓馬達(dá)、鋼絲滾筒組成。柴油機(jī)輸出液壓油后通過(guò)高壓軟管進(jìn)行動(dòng)力傳輸。循環(huán)方向控制絞車(chē)滾筒的方向,調(diào)壓閥控制油量,調(diào)控絞車(chē)滾筒的速度。指重系統(tǒng)指的是絞車(chē)操作臺(tái)上面的拉力表,主要是指示鋼絲拉力對(duì)井下情況進(jìn)行及時(shí)判斷。拉力表是由液壓管線(xiàn)、感應(yīng)器、表頭構(gòu)成。感應(yīng)器的一端掛著地滑輪,另一端掛在防噴管上,若鋼絲產(chǎn)生拉力,感應(yīng)器就會(huì)產(chǎn)生一定壓力,經(jīng)由管線(xiàn)傳遞到絞車(chē)表里,表頭顯示實(shí)際拉力。

      (3)防噴系統(tǒng)。作為鋼絲作業(yè)的安全保障,防噴系統(tǒng)有兩個(gè)技術(shù)等級(jí),分別為10000PSI與5000PSI,不防硫與防硫兩種類(lèi)型。該系統(tǒng)主要包括防噴閥、防噴管、連接頭、滑輪、防噴盒組成。防噴閥可以快速關(guān)閉密封鋼絲與電纜,保護(hù)里面的裝置不損壞,當(dāng)電纜及鋼絲在井下作業(yè)期間,按掉BOP鍵就可以對(duì)防噴閥上的設(shè)備進(jìn)行維修操作。防噴盒上安裝可以旋轉(zhuǎn)的板滑輪,可以確保讓鋼絲進(jìn)到密封蓋的中心。當(dāng)鋼絲斷落到井底時(shí),滑輪護(hù)板可以壓住鋼絲斷頭,滑輪可以全方位旋轉(zhuǎn),進(jìn)而和絞車(chē)方向進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。

      2 斜井施工特點(diǎn)

      (1)井頸施工。斜井井頸施工要與施工土形、水文地質(zhì)、土體結(jié)構(gòu)相結(jié)合。井頸施工相對(duì)簡(jiǎn)單,通常是將井口位置便曾土壤及風(fēng)化石清理干凈后,按照一定的角度,運(yùn)用鉆爆方法掘井,保護(hù)施工安全。帶井頸深度達(dá)到一定數(shù)值,再由下到上開(kāi)始施工。斜井外表要使用混凝土或石料來(lái)砌筑,同時(shí)要注意排水溝的方向。結(jié)合實(shí)際情況,斜井井頸施工可使用板樁法、沉井法、混凝土帷幕法、凍結(jié)法、注漿法等施工方法。

      (2)基巖段施工?;鶐r段施工前,一定要進(jìn)行碳水,在保證沒(méi)有危險(xiǎn)的情況下,方可繼續(xù)施工。在基巖施工階段,其施工儀器、施工工藝、施工手段都和巖石平巷一樣。此外,斜井因其具有一定的傾斜角度,在進(jìn)行提升、裝載、排水等施工時(shí),都比普通的施工難度大,同時(shí)其施工機(jī)械水平及施工效率與巖石平巷相比也存在一定差距。

      3 鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用問(wèn)題

      鋼絲作業(yè)試井施工,斜井施工中會(huì)用到的井下工具主要有繩帽、萬(wàn)向節(jié)、加重桿、壓力計(jì)托筒、震擊器等器具,鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中應(yīng)用可能產(chǎn)生的主要問(wèn)題有以下兩點(diǎn):

      (1)工具不丟手。在斜井施工中萬(wàn)向節(jié)要加入到在工具串組成中,這樣就可以隨著工具使用時(shí)的角度變化而變化,萬(wàn)向節(jié)活動(dòng)角度為15°,理論中在井況超過(guò)30°的斜井當(dāng)中可以使用。但在斜井中應(yīng)用,有井下工具串和油管壁間的摩擦較大,震擊器在震擊階段很難將全部力量傳遞到JDC剪切銷(xiāo)釘處,進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)井下工具不丟手問(wèn)題。產(chǎn)生這一問(wèn)題的主要原因是下?lián)綦A段震擊阻力較大,鋼絲絞車(chē)位置的鋼絲出現(xiàn)混亂或者是受到一定程度的變形,因而使得鋼絲的壽命逐漸下降。

      (2)工具遇卡。原油粘度較大或者井內(nèi)中的油氣混合會(huì)增加鋼絲上提時(shí)的阻力,使得井下工具在井下出現(xiàn)卡住的情況,經(jīng)多次提拉無(wú)果,就會(huì)致使鋼絲折斷,工具被迫留在井內(nèi)。

      4 具體解決措施

      (1)工具不丟的解決方法。在斜井施工中,針對(duì)井下工具和管壁之間摩擦力較大的問(wèn)題,可以改進(jìn)井下工具串,改變?cè)瓉?lái)普通加重桿為滾輪加重桿。滾輪加重桿主要由滾輪、桶體銷(xiāo)釘、加重肝本體組成。經(jīng)過(guò)改進(jìn)的工具串組成為:滾輪加重桿+繩帽+震擊器+萬(wàn)向節(jié)+壓力計(jì)托筒+JDC組成。應(yīng)用滾輪加重桿可以在一定程度上減輕管壁與井下工具之間的摩擦力,將實(shí)際震擊力度全部傳遞到JDC銷(xiāo)釘位置,幫助其進(jìn)行銷(xiāo)釘剪斷實(shí)現(xiàn)工具丟手。因摩擦阻力減小,鋼絲也不會(huì)在絞車(chē)位置發(fā)生錯(cuò)亂出現(xiàn)受損等情況。

      (2)工具遇卡的解決方法。對(duì)于鋼絲提拉在斜井內(nèi)造成的遇卡問(wèn)題,在井下施工中,每當(dāng)下降1000英尺可以對(duì)鋼絲進(jìn)行一定的回拉,以此為基礎(chǔ)判斷鋼絲在井內(nèi)所受的壓力是否超過(guò)破斷值。以2 7/8″管內(nèi)鋼絲作業(yè)為例,0.092與0.108英寸的鋼絲千英尺下拉長(zhǎng)度依次為10、12英尺;以3 1/2″管內(nèi)鋼絲作業(yè)為例,0.092與0.108英寸的鋼絲千英尺拉伸長(zhǎng)度分別為16、15英尺。這種方法是在3000英尺的實(shí)踐中經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出的,雖然不能保證其完全正確,但是實(shí)踐已經(jīng)證實(shí)這種做法對(duì)于解決工具遇卡問(wèn)題有一定成效。

      5 結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,近幾年鋼絲作業(yè)在井況施工中的問(wèn)題日趨多樣化,面對(duì)斜井施工摩擦力較大、提拉過(guò)度導(dǎo)致的遇卡問(wèn)題、銷(xiāo)釘不剪斷等問(wèn)題,在大量施工與總結(jié)中得到了有效的解決,此外,在實(shí)踐操作中也得到了有效驗(yàn)證。上述問(wèn)題的順利解決,不僅延長(zhǎng)了鋼絲使用壽命,還可以有效避免井內(nèi)工具遇卡的情況,為斜井內(nèi)施工的順利進(jìn)行提供了一定的安全保障。

      參考文獻(xiàn):

      [1]劉繼福.斜井提升鋼絲繩動(dòng)態(tài)安全系數(shù)的探討[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2014(12):95-96.

      [2]蔡戰(zhàn)虎.鋼絲作業(yè)技術(shù)應(yīng)用簡(jiǎn)介[J].內(nèi)江科技,2018,39(02):38-40.

      [3]蘇東.淺析鋼絲作業(yè)技術(shù)在斜井中的應(yīng)用[J].石化技術(shù),2017,24

      (07):100.

      作者簡(jiǎn)介:陳軍(1973-),男,廣東揭陽(yáng)人,本科,助理工程師,研究方向:試井。

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