新型钻井柴油机供油装置设计与应用.pdf

2 0 1 0年 第 3 9 卷 第 2期 第 9 O页 石 油 矿 场 机 械 OI L F I E L D EQUI PMENT 文 章 编 号 1 O 0 1 3 4 8 2 2 0 1 0 0 2 0 0 9 0 0 3 新型钻井柴油机供 油装置设计与应 用 李克宁 胜利石油管理局 黄河钻井公 司第 四钻井公司 ， 山东 东营 2 5 7 0 9 6 摘要 多年来， 油田钻井队一直使用高架油罐给柴油机供油， 在油罐拆卸、 安装 、 使用过程中， 存在严 重的安 全 隐患 ， 且使 用不便 。为此 ， 设 计 并制造 了安全 方便 的低 位 固定结 构 的供 油装 置 ， 从 根 本上 消除 了设备 存在 的事故 隐患和弊端 。 关键词 钻 井柴 油机 ； 供 油装置 ； 安 全 隐患 ； 自动 上油 中图分类 号 T E 9 2 4 文献标识码 B De s i g n a n d Ap pl i c a t i o n o f Fu e l S u p pl y De v i c e f o r Ne w Dr i l l i n g Di e s e l En g i n e LI Ke ni n g No ． 4 Dr i l l i n g Co mp a n y o f Hu a n g h e Dr i l l i n g Co mp a n y． S h e n g l i Pe t r o l e u m Ad mi n i s t r a t i o n Bu r e a u ， Do n g y i n g 2 5 7 0 9 6， Ch i n a Ab s t r a c t Ove r t h e ye a r s，t he oi l f i e l d d r i l l i n g t e a m ha s b e e n us i n g t he e l e v a t e d t a n k t o s up pl y f u～ e l f o r d i e s e l e n gi n e ．Dur i n g di s a s s e mbl e a n d i n s t a l l a t i on a n d u s e，t he r e we r e s e r i o us s e c u r i t y r i s ks a nd i n c o n ve ni e n c e，e a s i l y l e a d t o s e r i o us a c c i de nt s ． The r e f o r e a s a f e a nd c o n ve ni e nt l o w- a l t i t u d e f i xe d f u e l s u pp l y d e v i c e we r e d e s i g ne d a n d ma nu f a c t u r e d t o e l i m i n a t e d r a wb a c ks a n d h i dd e n d a n～ ger ． Ke y wo r d s d r i l l i ng d i e s e l e ng i ne ；f u e l s u p pl y d e v i c e；h i dd e n s a f e da ng e r ；a u t o ma t i c a l l y s u p pl y o i l 每个钻 井 队都 至少有 1 套柴 油机 和发 电机 的燃 油供应装置 ， 其中的高架油罐 每次转井都必须拆卸 和重新安装 。随着科技、 社会 的进步和安全生产要 求的提高， 该柴油机供油装置 日益暴露 出其弊端和 缺陷[ 】 ] ， 不能适合 当今钻井安全生产要求 ， 非常有必 要设计 一种安 全 、 方便 、 省力 的新 型供油 装置 。 1 原燃油供给装置的结构及弊端 多年来 ， 钻井队燃油供给系统沿袭采用高架油 罐 如图 1 方式为动力设备供油， 高架油罐 的高度 为 5 ～6 m， 满 载 质量 为 4 ～ 5 t ， 在 拆 卸 和安 装 过 程 中需要吊车吊起油罐 ， 至少 2 ～3 个工人共同在油罐 下抬起顶 杆 安 装 或 拆 卸 ， 安 装 很 麻 烦 ， 不 能 一 次 到 位 ， 而且由于设备重心不稳 ， 吊车操作困难 ， 人与 吊 车协调困难 ， 极易出现意外情况 ， 曾多次出现钢丝绳 断裂或脱钩致使罐倾倒造成人员伤亡的严重事故。 使用 中， 工人 必须定 时爬 上罐顶 检查油 位 ， 由于罐顶 无法 安装栏 杆 ， 因此 很 不安 全 ； 检 修 、 维 护时 也存 在 这个 问题 ； 该 油罐 的组合 阀 门、 流 程管 汇 、 电控 开关 箱 常年裸露 在外 ， 容易造 成锈 蚀和破坏 ， 以及燃 油被 盗等现象 ； 冬季的防冻保温复杂、 工作量大、 死角多， 经常出现管线内柴油低温结蜡 ， 造成柴油机供油不 足熄 火停机 ， 这一 部分 是 整 个 冬 防工 作 的一 个 薄弱 环节 。以上 这些也 就 造 成装 置 维 修 费用 高 ， 寿命 周 期短 。实际上 ， 为实现动力机组的正常供油 ， 没有必 要把油罐架到这样的高度 。目前， 新型钻机的柴油 机组都是直接安装在地面上或是基础上 ， 老式机械 钻机使用的柴油机一般安装在底座上 ， 高 出地面约 收稿 日期 2 0 0 9 0 8 1 3 作者简介 李克宁 1 9 7 1 一 ， 男 ， 山东济南人 ， 高级工程师 ， 1 9 9 4年 毕业于承德 石油高等专 科学校工 业企业 电气 化专业 ， 现 从事现场设备管理工作 ， E - ma i l l y l s l y t s o h u ． c o rn。 第 3 9卷第 2 期 李克宁 新 型钻井柴油机供油装置设计与应用 1 ． 5 m， 发 电机房安装在地面上。根据动力设备 的 用油要求， 燃油液面高度 只要高于高压油泵就 能保 证设备的正常启动和运行 。鉴于高架油罐在设计、 使用中存在的弊端和严重事故 隐患 ， 经过充分 的论 证和现场试验， 进行了改进设计 ， 制造出了新型的供 油装 置 。 图 1 带高架油罐的燃 油供 给装 置 2 改进后装置的组成及结构原理 设计制造的新型供油装置在保 留原储备罐 的基 础上， 把高架油罐去掉 ， 外形结构与原来使用的完全 不同， 从根本上消除设备存在的事故隐患。在使用 、 维护等各个方面都做 了改进 ， 有效延长 了油罐的使 用寿命 ， 能够满足 目前所有类型钻机动力设 备用油 要求 。工艺 流程如 图 2 。 I-_ ．{ n 热 位 舔 l， 回 油 管 线 ／ 卜 骶 位 柴 油 罐 l l ／ | 柴 油 储 备 罐／ 阅 I q 2△ I ＼ T 蹶 l 、 l J 机组供油 单 流 阀 ／ I ／ 戳 I d 、 图 2改进 后 燃 油供 给装 置 的工 艺 流 程 该供 油装置 主要 由 3部 分组成 ， 外形 如 图 3 。 a 低位供油罐高度为 2 ． 8 ～3 ． 1 m， 上部有 效高度 0 ． 8 ～1 ． 0 、 m， 宽 2 ． 3 m， 低位供油罐长 2 ． 5 m， 其有效容积至少可容纳约 5 t 柴油 ， 与原高架油 罐容积相当。该装置外形尺寸与井队上通用各种房 体一致 ， 搬家时运输方便。该部分 与罐的主体采用 整体焊接形成一个整体 ， 底部设有排污装置， 顶部有 呼吸器 、 观察 口和液位传感器安装 口， 罐的外侧安装 磁性翻板式液位计 ， 方便指示油位。 图 3 新 型 燃 油 供 给 装 置 b 管汇 全部安装在低位柴油罐下部相对封 闭空间内， 配备有通风 窗、 防爆排气扇和 防爆 电热 器 。该 管 汇流程 设 2个 供 油 泵 ， 1台 主泵 是 双 向定 量油泵 ， 主要用于油料的卸油、 倒流和低位架空罐的 上油 ， 也可以在特殊情况时向机组加压供油； 另 1台 为辅泵 ， 是小功率增压泵， 在搬家后柴油机第 1次启 动或柴油需加压时使用 。 c 自动控制系统 主要 由液位传感器、 主控 板 、 接触器以及开关组成。这些与其他开关组合在 1 个 防爆开关箱 内， 能够根据燃油液位的变化 自动 向低位柴油罐补充柴油 ， 极大减轻工人劳动强度和 人 为失 误 。 3 新型供油装置 的使用 a 发 电机启动供油。在设备安装就位后 ， 发 电机 启 动前 ， 只需 打开 阀门 1 ， 即可 实现 发 电机 的正 常供 油 。 b 柴油机的启动。发 电机正常供 电后， 给 自 动泵油装置供电， 低位柴油罐 自动上油。油位到达 上 限停 止泵 油后 ， 打开 油罐 阀 门 3 ， 关 闭 阀门 2 ， 启动 增压泵 ， 通过压力向柴油机高压油泵供油， 加速实现 柴油机供油系统的排空 。 c 当柴油机 正常运 转后 ， 打开 阀 门 2 ， 停 止增 压泵 ， 关闭阀门 3 ， 实现燃油供给系统的正常工作。 d 所有的电气控制集 中在 1个防爆 配电箱 中。自动泵油装置只要设定好油位上下限， 方式选 择开关置于“ 自动” 位置就可 自动控制供油泵起、 停 ， 实现低位柴油罐的油位 自动控制。手动上油为辅助 手段。这套 自动控制系统是一个单独的系统 ， 根据 具体情况稍加变动可以配备不同形式的供油装置 。 2 0 1 0 年 第 3 9卷 第 2 期 第 9 2页 石 油 矿 场 机 械 OI L F I E LD E QUI P ME NT 文 章 编 号 1 0 0 1 3 4 8 2 2 0 1 0 0 2 0 0 9 2 0 3 新型 卡瓦打捞筒 的研 制及应 用 丰士俊 胜利石油管理局 渤海钻井管具公司 ， 山东 东营 2 5 7 2 0 0 摘要 基 于弹性胀 缩原理 ， 设计 了多锥 面卡 瓦 篮 瓦 、 螺 瓦 ； 利 用筒体 内左旋锯 齿 螺纹锥 面对卡 瓦的 楔 紧作 用 ， 使 卡 瓦咬 紧落鱼 断落钻具 ； 根据 落鱼 特征 ， 加 工加 长 筒 、 壁 钩 式 引鞋 ， 研 制新 型 卡 瓦打 捞筒 。该打捞 筒抗拉 强度 高， 打捞 落鱼尺寸 范 围大 ， 可 实现 打 捞 、 退 出、 钻 井 液循 环作 业 ， 能 解 决鱼 头有毛刺、 破损及严重偏 离井眼轴线的打捞技术问题 ， 在胜利油田打捞作业 中发挥 了重要作 用。 关键词 卡 瓦打捞 筒 ； 结构 ； 应 用 中图分 类号 T E 9 2 1 ． 9 0 3 文献标 识码 B ，De v e l o p me n t a n d Ap p l i c a t i o n o f Ne o t y p e S l i p S o c k e t FE NG S h i j u n Bo hai Dr i l l i ng To o l s Co mpan y，She ngl i Pe t r o l e u m Admi ni s t r at i o n Bur e au， Do ngyi ng 2 57 2 00， Chi n a Ab s t r a c t B a s e d o n e l a s t i c t e l e s c o p i c p r i n c i p l e ，ma n y p y r a mi d a l f a c e s l i p s b a s k e t t y p e s l i p s a n d s pi r a l i t y s l i ps we r e d e s i gn e d，u s i ng t h e we d g i ng a c t i on of t h e l e f t h a nd t hr e a d py r a mi d a l f a c e i n t h e s l i p s o c k e t t o t he s l i ps t o ma ke t he s l i ps b i t e t he f i s h b r e a k i ng l o s t p i pe ． Ba s e d o n t he c h a r a c t e r i s t i c of t he f i s h，t h e b a r r e l a n d t he wa l l ho o k gu i d i n g s ho e we r e e xt e nd e d a n d t he n e o t y pe s l i p s o c k e t wa s d e v e l o pe d．The t e ns i l e s t r e ng t h o f i t i s v e r y hi g h， t h e r a ng e o f f i s h i n g o f i t i s v e r y 4 特 点 a 装置整体设计为低位固定结构， 整体安装 简单 ， 结构紧凑 ， 无论是在 吊装还是在使用过程中， 均不 会造成倾 倒 现象 ， 而且 减 化 了拆 、 装 程 序 ， 搬家 安装 时一次 到位 ， 即节省 安装 时间又 非常安全 ， 从根 本上 消除 了原装置 存在 的事故 隐患 。 b 所有 阀门 、 流程 管汇 、 配电柜全 部安装 在封 闭 的箱 体 内 ， 整齐美 观 ， 避 免 了装 置常年暴 露 在外受 风吹日晒等 自然侵蚀 ； 同时解决 了野外施工柴油被 盗、 冬季保温 、 用电安全等 问题； 整套管汇无泄露现 象， 都在低位安装 ， 避免了登高检查油位存在 的危 险 ， 特别 是在 恶劣天气 条件 下 ， 工人 的操作 、 维 护 、 管 理强度大大降低 ， 维修费用相应减少 。 c 实现 自动泵 油 ， 极 大地改 善 了劳 动环境 和 条件 ， 同时也避 免 了因人 为 失误 忘 记 补 油造 成设 备 停机 的严 重事 故 。 5 结语 新型钻井柴油机供油装置设计合理 ， 体现了以 人 为本 的设计 理念 ， 而不是 只注 重完成装 置功能 ； 使 用 方便 、 安全 可靠 ， 打 破 了钻 井 队沿 袭 多 年 的习 惯 ， 降低 钻井 队生产 成本 和 作 业 风 险 ， 是 一 种 较理 想 的 更新 换代产 品 。该装置 已在 胜利 石油管理 局黄河 钻 井公 司推广 使 用 ， 得 到了好评 。 参考文献 [ 1 ] 孟祥卿 ， 李 循迹．钻机 高架油罐 油位显示 与 自动供油 装置的研制[ J ] ．石油矿场机 械， 2 0 0 8 ， 3 7 3 8 6 8 8 ． 收稿 日期 2 0 0 9 0 8 1 2 作者简介 丰士俊 1 9 6 3 一 ， 男 ， 山东临清人 ， 工程师 ， 现从事钻井设备 、 工具 的研发与管理工作。