對鉆井井控裝置冬季保溫技術(shù)應(yīng)用

對鉆井井控裝置冬季保溫技術(shù)應(yīng)用摘要北方寒冷地區(qū)冬季鉆井作業(yè)中井控裝置防凍保溫是安全施工的重點，本文通過對井控裝置地面管線、節(jié)壓井管匯的冬季保溫環(huán)境配置，裝備安裝和使用后的管線清掃，自限性電伴熱供熱方式的防凍保溫系統(tǒng)工藝技術(shù)分析和應(yīng)用，為冬季鉆井施工中管匯、管線、閥組防凍保溫工作起到了積極作用，在現(xiàn)場鉆井實踐中達(dá)到了井控裝置防凍、保溫、安全防爆的要求，形成了一套冬季鉆井防凍保溫針對性方案，為冬季作業(yè)的井控管理和井控安全工作提供了保障基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞井控裝置防凍保溫自限溫電熱帶清吹裝置冬季保溫北方冬季野外鉆井施工最低溫度在-35°C以下，井控防凍保溫工作的重點是地面管線、管匯內(nèi)介質(zhì)影響處理，設(shè)備的保溫環(huán)境狀態(tài)等，經(jīng)過多年的實踐和總結(jié)，現(xiàn)場形成了一套冬季防凍保溫針對性系統(tǒng)，通過對井控地面管線、節(jié)壓井管匯的冬季保溫配置，在安裝和試壓后清吹裝置運用，對解決冬季鉆井施工中管匯、管線、閥組防凍保溫起到了積極作用，經(jīng)過冬季保溫技術(shù)的運用和實踐，取得了較好的保溫效果。一、井控裝置冬季電伴熱系統(tǒng)應(yīng)用在以往冬季鉆井井控裝置保溫中，曾使用過電加熱器、電阻絲、蒸氣或熱水伴熱和其他的保溫手段來防止因溫度過低而造成的影響，較好的保溫是根據(jù)井控設(shè)備特點，對井控閘閥固定殼體進(jìn)行分體加熱保溫，但實踐運用中由于鉆井搬遷頻繁，維護(hù)費用較高。隨著伴熱電熱帶技術(shù)的發(fā)展，井控裝置冬季廣泛采用了電伴熱系統(tǒng)提供熱量補充管線或設(shè)備的熱損失?，F(xiàn)場電伴熱選型。地面井控裝置的保溫伴熱主要是將井口四通兩側(cè)管線和閘閥，節(jié)壓井管匯、回收鉆井液管線、液氣分離器進(jìn)出液管線等裝置,在冬季的溫度保持或提高在0°以上，同時具有防爆、安全、經(jīng)濟適用的功能。針對節(jié)壓井管匯閘閥數(shù)量大、段距短特點,選用自限溫伴熱帶提供的熱量補充管線或設(shè)備的熱損失。2?電伴熱保溫參數(shù)和安裝。管線及管匯耗散熱量的計算：計算所應(yīng)用的基本原理公式為:3.電伴熱配電控制系統(tǒng)的選型。根據(jù)電熱帶產(chǎn)品的最低環(huán)境使用溫度，導(dǎo)電線芯截面大小、標(biāo)稱功率大小和最大使用長度以及過載保護(hù)器的容量大小校核安全負(fù)載，確定一個回路控制使用長度，一般情況參閱說明，按使用電熱帶米數(shù)和按管匯條件確定伴熱回路，獨立的供電，現(xiàn)場井控管匯使用四個回路，分別是壓井管匯部分、井口四通防噴管線部分各一個，節(jié)流管匯部分兩個進(jìn)行控制。二、防凍防堵管匯清吹工藝裝置運用設(shè)備安裝好后，進(jìn)行清水試壓或使用節(jié)壓井管匯后管線內(nèi)留有液體，及時排空管線內(nèi)存積液體是確保井控防凍的重要措施，定期使用鉆機用氣源進(jìn)行各管匯的清吹，能掌握各管匯暢通情況。被吹掃管道的壓力源接入點應(yīng)盡可能選取本系統(tǒng)的較高位置，這樣可以自上而下地吹掃，能獲得較好的效果。針對該問題設(shè)計了一套專用的清掃裝置。1?清吹裝置設(shè)計。裝置設(shè)計在節(jié)、壓井管匯的多位安裝法蘭上，以簡便，快捷，安全,體積小為出發(fā)點，將多位法蘭加厚，確保有足夠的安全位置合理多位布局孔徑，吹氣嘴的主體采用錐管扣與法蘭絲扣連接固定，使主要部位承壓安全；裝置內(nèi)設(shè)計膨脹聚氨脂或耐油橡膠的YT加長型密封塞，每次使用后只需要檢查YT型密封塞是否完好，就可以確定該處密性的完好。2?清吹工藝參數(shù)。使用壓縮空氣吹掃要有一定的流速才能把管線內(nèi)的物體吹出，據(jù)GB50235-91管道規(guī)范,在直管道吹掃最低空氣流速不小于20m/s,只要初始端吹掃動量足夠，就保證整條管線有足夠的吹掃動量，因此，需對初始端參數(shù)進(jìn)行測算，流量是否達(dá)到臨界流量。根據(jù)氣體動力學(xué)原理在風(fēng)壓狀態(tài)下排量為：Q=[P/(pgSL)](1/2)清吹管線以放噴管線長度lOOm，管內(nèi)徑0.108m，滿足20m/s的清吹要求下放噴管線清吹流量為：由V=4Q/(3.1416*d2)得出Ql=0.18311T13/S，現(xiàn)場壓縮空氣為鉆機壓風(fēng)機輸出壓力0.6-0.8MPa，取0.6MPa，計算管道實際流量為：Q2=P/(pgSL)](1/2)=1.8686m3/s；Q2>Ql空氣清吹滿足清吹需求。3.清吹裝置的使用。在使用時卸掉承壓保護(hù)套，取出YT型密封塞，接氣源固定牢靠，開氣吹掃。使用管匯閥門分別對各條管線掃線吹掃后，關(guān)閉氣源，卸掉氣源管線，塞入YT型密封塞，上緊承壓保護(hù)套。每次拔出YT型密封塞后和插入YT型密封塞前，需檢查密封塞是否完好，金屬紫銅墊環(huán)經(jīng)過幾次上卸扣的擠壓，如損傷嚴(yán)重也應(yīng)進(jìn)行更換。三、 井控裝置的保溫環(huán)境配置為應(yīng)對雪天和減少散熱，節(jié)、壓井管匯獨立搭建保溫棚，在保溫棚內(nèi)加設(shè)暖氣和加熱防爆油汀，在現(xiàn)場便于快捷安裝使用，設(shè)計了快速拆卸，可裝箱回收，方便運輸，保溫棚，鋼架采用方管鋼、卡槽式螺栓固定連接。篷布采用雙層帆布，內(nèi)夾綿層，活帶扣固定與鋼架上，棚頂搭蓋一至兩層防雪水和雨水塑料布。井口和防噴管線按鉆機整體保溫，減少風(fēng)速對熱損失影響，配置有鍋爐的加裝暖氣。冬季施工中井口安裝四通應(yīng)高出地面節(jié)、壓井管匯lOcm~15cm，形成坡度，利于放出防噴管線和閘閥工作后液體流向節(jié)、壓井管匯處，再使用清吹裝置排出遺留液體，也可定期降低井口液面至鉆井四通位置，使用反清吹。清吹后按井控要求關(guān)閉四通旁閘閥，從而確保了井控管線的暢通。防噴器加裝擋泥傘，防止井口作業(yè)時泥漿流遺留凍結(jié)在防噴器上，便于日常維護(hù)清理防噴器遠(yuǎn)控臺使用保溫式房體，內(nèi)設(shè)暖氣和防爆油汀保溫，在-35°以下外部環(huán)境下保持5°以上。液壓油使用10#航空液壓油，確保液控系統(tǒng)正常工作。四、 井控保溫系統(tǒng)的現(xiàn)場使用1.放噴管線安裝應(yīng)避免彎曲和吊肚現(xiàn)象，盡可能保持直線和平衡。各次安裝作業(yè)后應(yīng)及時分段清吹管內(nèi)流體。清吹時應(yīng)盡可能連續(xù)吹掃，氣源不能保證足夠的吹掃流速時，可以采取間斷吹掃的方法進(jìn)行系統(tǒng)吹掃，即向系統(tǒng)充入空氣時先關(guān)閉排出口的閥門，待系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定的壓力時，快速打開排出閥門，使系統(tǒng)內(nèi)的氣體流速達(dá)到吹掃的要求。如此反復(fù)進(jìn)行,直至吹掃合格?？稍谂艢饪谔幱猛堪灼岬哪景鍣z驗，5分鐘內(nèi)無明顯可見水分及其他雜物為合格；吹掃空氣排出口的周圍，必須采取防護(hù)措施。電熱帶在安裝時，要嚴(yán)把進(jìn)貨產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，電熱帶不僅需要是正規(guī)廠家產(chǎn)品，還必須附有產(chǎn)品合格證、說明書等資料。嚴(yán)格按要求安裝電熱帶，制定電熱帶安裝操作規(guī)程，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，在管體外壁纏上伴熱帶以后，再包上保溫層，最外層包裝防水層。崗位操作人員每班巡回檢查電熱帶的運行情況，用1000VDC搖表測試時絕緣電阻每100米為220MQ,用搖表搖試每一獨立線路一端，保證其絕緣性能良好。制定冬季井控裝備保溫及維護(hù)安全管理規(guī)定，明確日常檢查保溫和維護(hù)使用要求，在保溫區(qū)空間和保溫體放置溫度計、按要求日常活動閘閥。鉆井現(xiàn)場使用效果，在氣溫-35°C以下，可確保節(jié)壓井管匯保棚內(nèi)溫度在10C以上，在距地面30cm以上，可保持溫度3C以上，各閘閥開關(guān)靈活、管體表面溫度保持在15C，保溫效果較好。五、結(jié)束語冬季鉆井生產(chǎn)中以井控為中心的防凍保溫工作是一個系統(tǒng)工程，井控裝置冬季防凍保溫技術(shù)的應(yīng)用為冬季作業(yè)的井控管理和井控安全工作提供了保障