泥漿泵運(yùn)行及檢維修風(fēng)險(xiǎn)綜合治理方案研究

張顥新，王艷麗

（川慶鉆探長(zhǎng)慶鉆井總公司，陜西西安 710016）

0 引言

泥漿泵是石油勘探開發(fā)所需的關(guān)鍵設(shè)備，它就像人體的心臟一樣，是為石油鉆機(jī)鉆井供應(yīng)所需要的泥漿液體，沒有泥漿的連續(xù)供應(yīng)，石油鉆井勘探就無(wú)法正常運(yùn)行；因此泥漿泵能否安全高效運(yùn)行，是整套鉆機(jī)能否正常鉆井的關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著油氣勘探的不斷深入和先進(jìn)鉆井工藝的不斷應(yīng)用、對(duì)安全管理要求的進(jìn)一步提高，對(duì)泥漿泵的運(yùn)行安全和檢維修工作提出了更高的要求。因此，如何保障泥漿泵安全高效運(yùn)行、降低泥漿泵檢維修作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，成為相關(guān)技術(shù)人員研究的課題。

1 泥漿泵運(yùn)行現(xiàn)狀及存在風(fēng)險(xiǎn)分析

隨著油田勘探的不斷深入，定向井、水平井、特殊工藝井、縱式井組不斷增多，泥漿泵的泵壓也由過(guò)去的8～12 MPa 增加到現(xiàn)在的20～30 MPa（圖1）。隨著泥漿泵壓力的不斷增高，它的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)也在不斷增加。綜合鉆井總公司現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的各型鉆機(jī)泥漿泵運(yùn)行情況分析，在安全運(yùn)行和檢維修方面存在以下風(fēng)險(xiǎn)。

（1）隨著勘探井深的增加和水平井的增多，井下壓力也不斷增加，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)超壓后安全閥打開泄壓。但是泄壓時(shí)不能及時(shí)停泵，需要人工停泵，這樣將會(huì)給操作人員、設(shè)備、井下作業(yè)帶來(lái)較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 泥漿泵工作現(xiàn)場(chǎng)

（2）由于縱式井的增多，鉆井泵隨著鉆機(jī)推移要前移，而泥漿罐不能隨著鉆機(jī)向前推移，而是每3 口井向前移動(dòng)一次，這樣就給泥漿泵泄壓管線的安裝及泄壓工作帶來(lái)了較大困難，也增加了高壓傷人的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）泥漿泵空氣包檢查充氣閥、更換膠囊存在登高及臨邊作業(yè)，人員沒有站立平臺(tái)，存在滑落風(fēng)險(xiǎn)。

（4）泥漿泵安全閥的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)是一項(xiàng)日常工作，而安全閥設(shè)計(jì)安裝位置較高、無(wú)站立平臺(tái)，不便于實(shí)施檢查。另外，檢查過(guò)程是一項(xiàng)高處作業(yè)，作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大，并且尾繩無(wú)系掛點(diǎn)、安全帶無(wú)法有效使用，存在高處滑跌的分析。

（5）人員在檢維修泥漿泵時(shí)，需要登到泥漿泵頂部作業(yè)，周圍沒有設(shè)置登高用的梯子，存在滑跌的風(fēng)險(xiǎn)。

（6）缸套、活塞的更換，在泥漿泵頭前面沒有設(shè)立操作平臺(tái)，檢維修作業(yè)存在滑跌的風(fēng)險(xiǎn)。

（7）安裝泥漿泵活塞時(shí)，需要兩名員工配合，一名員工手扶沖杠、另一名員工進(jìn)行敲擊作業(yè)，存在榔頭打滑傷人風(fēng)險(xiǎn)。

（8）在檢維修泥漿泵液力端時(shí)，泵內(nèi)殘留泥漿會(huì)直接流在地面，存在環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 空氣包檢維修平臺(tái)

2 風(fēng)險(xiǎn)綜合治理方案

針對(duì)泥漿泵在運(yùn)行和檢維修作業(yè)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，提出以下綜合治理方案。

（1）泥漿泵檢維修平臺(tái)的設(shè)計(jì)配套，降低在泥漿泵檢維修過(guò)程中的滑跌風(fēng)險(xiǎn)。具體做法如下：①在泥漿泵空氣包處加裝檢維修操作平臺(tái)，避免更換膠囊、檢查充氣閥高處滑落的風(fēng)險(xiǎn)（圖2）；②在泥漿泵液力端前部制作更換缸套、活塞的檢維修平臺(tái)，并加裝欄桿，解決檢維修泥漿泵滑跌的風(fēng)險(xiǎn)（圖3）；③在泥漿泵一側(cè)加裝登高的梯子，預(yù)防登高時(shí)的滑跌風(fēng)險(xiǎn)（圖4）；④在泥漿泵上水管線過(guò)橋梯子上制作安裝操作平臺(tái)，工作人員可以站在平臺(tái)上檢查、保養(yǎng)泥漿泵安全閥（圖5）。

圖3 活塞、缸套更換檢檢維修平臺(tái)

圖4 登高梯子

圖5 安全閥檢查平臺(tái)

（2）在泥漿泵底座緊靠安全閥位置設(shè)計(jì)加裝泄壓桶，隨泥漿泵前移，解決了泄壓管線加長(zhǎng)或懸空泄壓帶來(lái)的高壓傷人風(fēng)險(xiǎn)（該項(xiàng)設(shè)計(jì)已獲國(guó)家專利：ZL.2015 2 0836004.3）（圖6）。

（3）設(shè)計(jì)安全閥泄壓時(shí)泥漿泵自動(dòng)卸載停泵裝置，解決泥漿泵泄壓時(shí)，操作人員不能及時(shí)停泵帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)（該項(xiàng)設(shè)計(jì)已獲國(guó)家專利：ZL2015 2 0836030.6）（圖7）。

（4）在泥漿泵液力端缸套頂絲下部加裝泥漿收集槽，解決泥漿泵檢維修時(shí)泥漿直接落在地面造成環(huán)境污染的問題（圖8）。

圖6 泄壓筒

圖7 自動(dòng)卸載安全閥

（5）自制套筒式手扶桿，在安裝泥漿泵活塞時(shí)將沖杠穿入套筒內(nèi)，人員手扶桿把，避免了敲擊作業(yè)時(shí)人員與沖杠直接接觸，降低了榔頭打滑傷人的風(fēng)險(xiǎn)（圖9）。

圖8 加裝泥漿收集槽

圖9 套筒式手扶桿

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的綜合治理方案，有效解決了在井隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢維修泥漿泵時(shí)存在的高壓傷害、高處墜落傷害、滑跌傷害、手工具傷害、環(huán)境污染等風(fēng)險(xiǎn)。

但是由于各種型號(hào)鉆機(jī)泥漿泵的擺放及結(jié)構(gòu)有一定的變化，在使用該方案時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)備的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)控制既要控制物的不安全狀態(tài)，更要控制人的不安全因素。只有通過(guò)兩種狀態(tài)的有效控制，才能將泥漿泵運(yùn)行及檢維修作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。