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摘要:固井作業在油田勘探開發中的應用已經具有了一段較為悠久的歷史,現如今,該方式也已經成為了油田勘探開發工作中十分重要的一個環節。本文主要以固井水泥車對于液壓傳動技術的應用為例,簡述了固井車在油氣田中的有效應用,希望可以為有關人員的研究提供一些參考和幫助。
關鍵詞:固井車;油氣田;液壓傳動技術;應用
1固井概述
在具體對油田進行施工時,為了提升井壁的固定性,確保后期的鉆進操作順利進行,對水、氣以及油層實施有效分隔,確保勘探過程中的分層試油以及相應的油氣生產操作可以順利的開展,所實施的下入優質鋼管,并與鋼管環以及井筒中填筑水泥的操作,我們稱之為固井作業。為有效提升固井作業的質量,一般需要同時對多種專業性設備實施應用以進行相應的聯合作業操作。通常情況下,需要利用下灰車運送水泥、利用罐車運輸以及存儲清水。現如今,國內規模較大的油田應用的都為GKC40-17型的固井水泥車,在具體實施固井作業的過程中,應優先利用管線將混合器以及灰罐車連接好,促使下灰車經由管線在混合器中注入干水泥,隨后由混合器實施相應的水泥混配操作[1]。利用該型號的固井水泥車實施的混漿操作具備較高的便捷性。
2固井車在油氣田中的應用
2.1固井水泥車液壓系統方案設計總體要求
想要促使液壓系統的應用具備較高的可靠性以及安全性,理應依照固井水泥車的工作時間以及整機工作環境設計液壓系統的連續工作時間以及工作環境。具體而言,所設計的液壓系統理應滿足以下幾點:第一,所設計的液壓系統理應滿足對各離心泵的扭矩以及轉速的驅動需要,即可以使得離心泵輸出液體的壓力及排量等和混凝系統的實際要求相吻合;第二,在驅動離心泵轉速的過程中,應可以對其實施0到額定轉速的隨意調節操作,以促使離心泵的排量和施工現場的實際應用量相符[2]。
2.2固井水泥車液壓系統調速回路設計
在具體利用固井水泥車實施固井作業的過程中,應注重基于井況以及井深的差異,對各種不同的固井工藝加以合理設計,包括注入速度以及泥漿密度的差異等。具體到混漿系統中,則主要指清水流量以及密度的差異。準確來講,不同的離心泵基于不同的施工狀況下其轉速也存在較大的差異性,這就要求對離心泵實施操作的液壓馬達轉速也應具備可調節性。現如今,應用較為廣泛的固井水泥車混漿系統離心泵并未設有獨立的調速構件,在具體實施固井作業時,主要依靠改變發動機轉速促使離心泵的轉速發生改變。但同時,該方式具有的缺陷性也較為明顯,例如:第一,無法對轉速進行精準控制。例如,離心泵的轉速僅包含額定轉速以及0兩種,倘若需要將離心泵的轉速調整至某一中間值,則只能通過改變驅動液壓泵的原動機轉速來取得不同的流量,此類控制方法具備的直觀性以及準確性均較低。第二,基于所有離心泵的液壓源都是由一臺柴油機進行驅動的,倘若在需要調整個別離心泵轉速時對柴油機的轉速進行了調整,則會同時對其他離心泵的轉速造成影響,但在實際作業過程中,此類情況是不被允許的,因此便會對相關設備以及作業造成較大的不良影響。例如,倘若在具體實施各環節作業操作時,井況存在異常,則應立即減少三鋼柱塞泵的沖次,并應將清水泵的轉速調小,以降低清水流量。調速原理主要指的是調速回路的作用,具體表現為對執行元件的運轉速度加以調節,其中,基于調速回路的調速效率以及范圍大小等手效率高低、負載等因素的影響較大,所以,應根據具體情況進行具體分析,選擇出合適的結構方案。回油節流調速回路中設有的回油腔存在一定的背壓,因此,液壓缸一般可以承受負載,運動速度也相對較為穩定。但就固井水泥車液壓系統而言,其主要講液壓馬達當做執行元件,對馬達轉速的影響相對較大。油液于節流閥中加熱以后至油箱中進行冷卻操作,可對系統產生的泄露影響較小。
2.3固井水泥車液壓系統冷卻器的擇選
液壓設備在具體運行的過程中,會產生多種方面的功率損失,此類損失均會轉化為熱能,促使元件以及液壓油的溫度提升。同時,基于寒冷條件下運行的液壓設備,也應可以具備與氣溫較低的條件下啟動和運行的能力,所以,理應重視對冷卻器實施合理擇選。在具體擇選冷卻器的過程中,應對液壓設備的工作條件以及性能要求等進行充分考量,進而明確冷卻方式。針對不同的冷卻方式而言,相應的冷卻器型式結構也不盡相同。其中基于固井水泥車是一種可移動設備,作業環境穩定性相對較差,大多作業實施位置也缺乏適合的水源,因此,需要基于具體的施工狀況,選擇合理的冷卻方式。其次,基于油田作業的范圍進行具體的劃分操作,固井方和鉆井方隸屬甲乙關系,因此,固井人員基于鉆井現場取得作業資源的幾率較低。所以,采取在固井水泥車中直接加設冷卻器的方式具有的可行性較高。
3結語
綜上所述,基于油田勘探開發力度以及范圍的不斷增大,對各種類型的固井車的應用越來越廣泛,其中將發揮混漿職能的固井水泥車合理應用于油田勘探開發工作中的方式,有助于大幅度提升相關環節操作的整體質量以及效率。同時,在固井水泥車中合理應用液壓傳動技術,不僅有助于促進相關環節操作質量提升,對促進油田勘探開發的科學技術水平提升以及發展也存在積極意義。
參考文獻:
[1]周易.正注反擠法工藝在杭錦旗區塊固井中的應用[J].中國石油和化工標準與質量,2018,38(04):176-178.
[2]廖大林,王獻輝,王鳳英.奔馳雙機雙泵水泥固井車可靠性影響因素及改進措施[J].石油礦場機械,2015,44(12):85-87.
作者:崔連杰 單位:中石油冀東油田井下作業公司