...油压机油管安全防护用钢丝绳防爆绳 油井设备钢丝绳防爆绳

彭海吉+杜鹏+席庆键

[摘 要]在油田钻井、修井作业生产中，使用井架作支撑，通过提升钢丝绳使井架的天车和游动滑车构成游动系统，利用动力设备完成悬吊物体和实施起下管柱等作业施工。在其中的解卡和更换提升钢丝绳施工中，存在着钢丝绳跳槽和更换提升钢丝绳困难的严重问题，为此，研制了“钢丝绳防护装置”，并通过现场使用验证，各项性能指标均达到作业生产技术要求，解决了一直困扰我们的难题。

[关键词]钢丝绳；防护；装置

中图分类号：TP84 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0077-01

一、引言

井架天车滑轮位于井架的最顶部，它通过提升钢丝绳与游动滑车组成一套滑轮组，利用动力设备实现正常的管柱起下和特殊施工，完成各种修井作业，使油水井尽快恢复生产。随着油田的发展，修井难度不断加大，施工中的卡钻事故不断增多，更换提升钢丝绳的频率也有所提高。在解除卡钻施工中，天车滑轮内的钢丝绳没有进行有效防护，易发生提升钢丝绳跳槽现象，在处理提升钢丝绳跳槽和更换提升钢丝绳施工中，由于是高空作业，施工难度大，严重影响了设备及施工人员的安全。

二、天车滑轮内钢丝绳存在问题

目前，在油田井下作业生产中，天车滑轮内钢丝绳没有较好的防护装置，在悬吊物体或起下管柱等施工中，特别在解除卡钻施工时，如出现管柱断、脱现象，由于提拉力在瞬间释放，天车滑轮槽内的钢丝绳在弹力作用下弹起，使钢丝绳弹出滑轮槽外，造成钢丝绳卡死或挤扁损坏，严重影响正常施工和安全生产。同时，在更换钢丝绳施工中，需要用棕绳作牵引，当棕绳与提升钢丝绳的连接处通过天车滑轮防护杆时，需要较大的空间，施工中只得拆取防护杆及防护杆座，在串提升钢丝绳施工完成后，再重新进行复位安装。由于是高空作业，施工难度大，且存在装置无法暂时存放，严重影响了设备及施工人员的安全。（见图1）

三、钢丝绳跳槽与串提升钢丝绳困难的原因分析

由于解卡是日常施工中不可或缺的作业工序，井架天车滑轮钢丝绳防护杆使用活杆时，在解卡施工管柱断脱时瞬间释放的拉力冲击下，防护杆整体滑动，起不到防跳槽作用；当井架天车滑轮钢丝绳防护杆使用死杆时，防护杆与天车滑轮之间的间隙较小，串提升钢丝绳时的棕绳与提升钢丝绳连接处无法顺利通过。

四、钢丝绳防护装置的设计与构思

怎样才能有效地解决井架天车滑轮内钢丝绳在解卡施工中的跳槽问题和串提升钢丝绳困难的问题，又具有施工简单、安全方便的优点。针对每一项问题，针对性地提出了解决方案，达到了最佳使用效果。

五、钢丝绳防护装置的结构原理、技术特点和使用方法

1、结构原理

主要由带变径孔的支架、定位“凸”型螺帽、压帽、防跳杆、开口销等组成。利用定位“凸”型螺帽的“凸头”部分与支架上变径孔的圆孔结合，防跳杆与支架上变径孔的扁孔结合，实现调节防护杆与天车之间的距离，达到不同工况需求。（見图2）

2、技术特点

（1）、采取了定位“凸”型螺帽与圆孔结合的定位功能，避免了提升钢丝绳的跳槽；串提升钢丝绳施工时，不用取下防护杆，只需把有开口销的一端的定位“凸”型螺帽卸松至大于2个定位“凸”型螺帽的“凸”头部分厚度的距离，先横向移动防护杆，然后沿调节定位孔的扁孔纵向移动防护杆，即可达到调节防护杆与天车滑轮之间距离的目的，方便于更换提升钢丝绳施工。具有安全可靠，省时省力，根除了事故隐患，保证了安全生产的显著特点。

（2）、防护杆在定位“凸”型螺帽和压帽的作用下，防护杆不会弯曲变形。

（3）、防护杆的螺纹首端的圆孔内有开口销，起到了安全保险作用。

3、主要技术参数

1）圆孔直径为40mm、扁孔宽度为26mm，定位“凸”型螺帽的“凸”头直径为39mm、防护杆直径为25mm；2）最大调节间隙为60mm；3）、抗冲击力大于750KN。

4、使用方法

正常施工中，防护杆在定位“凸”型螺帽与定位孔的作用下与井架天车滑轮之间的间隙符合安全标准，小于或等于10mm，完全能够起到防止提升钢丝绳跳槽的作用；在更换提升钢丝绳时，卸开防护杆上的定位“凸”型螺帽至大于2倍“凸”头厚度的距离，横向移动防护杆，使定位“凸”型螺帽的“凸”头与定位孔的圆孔脱开，再纵向移动防护杆，防护杆与井架天车滑轮之间的间隙增大，方便于更换提升钢丝绳施工，此施工完成后，按相反的步骤操作即可。

六、使用效果

该装置经过胜利油田分公司东辛采油厂培训学校及修井作业系统等单位，更换提升钢丝绳施工和解卡施工验证，它大大提高了施工效率，避免了安全和工程事故的发生，受到了广大教职员工和职工的一致好评。

七、经济效益

1、按2015年的统计数字，因解卡施工，提升钢丝绳发生跳槽造成提升钢丝绳发生损坏报废16根计算，目前节约更换提升钢丝绳费用（每根钢丝绳按3178元计算）3178×16﹦5.08（万元）。

2、因钢丝绳发生跳槽造成钢丝绳卡死12口井，影响作业施工11日，按影响原油产量4吨/日，原油价格按2500元/吨，成本1597.75元/吨计算，创经济效益： 4×11×（2500-1597.75）﹦3.97（万元）。

共获经济效益：5.08+3.97﹦9.05（万元）。

八、社会效益

“钢丝绳防护装置”的使用不仅解决了提升钢丝绳在解卡施工中的跳槽造成工程和安全事故问题，同时解决了更换提升钢丝绳时的施工麻烦、影响施工时效问题。目前，该装置通过推广使用，避免了事故的发生，取得了明显的社会效益。

九、结论与设想

钢丝绳防护装置的研制及应用，彻底解决了井下作业施工中长期存在的技术难题，有效预防了安全事故的发生，大大降低了工人的劳动强度。在今后的工作中，我将从技术层面最大限度的降低职工的劳动强度方面做些有益的工作与探讨，为职工培训和原油上产作出积极的贡献。

参考文献

[1] 成大先、《机械设计》，出版社，化学工业出版社，2002年6月.