鋼絲和電纜作業(yè)的地面設(shè)備的種類(lèi)基本相同,主要有絞車(chē)和指重系統(tǒng),井口連接頭,防噴閥,防噴管,井口密封系統(tǒng)和滑輪組成。鋼絲作業(yè)的井口密封系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,只要一個(gè)防噴盒就可以了,而電纜作業(yè)的井口密封系統(tǒng)較復(fù)雜,需要注脂密封系統(tǒng)。
1、絞車(chē)
絞車(chē)一般分為兩部分:動(dòng)力部分和絞車(chē)部分。動(dòng)力部分是由柴油機(jī)和液壓油泵組成,柴油機(jī)帶動(dòng)液壓油泵將動(dòng)力液經(jīng)高壓軟管輸送到絞車(chē)上。絞車(chē)主要由液壓馬達(dá)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鋼絲滾筒或電纜滾筒組成。柴油機(jī)帶動(dòng)液壓泵,輸出液壓油,液壓油通過(guò)高壓軟管傳輸動(dòng)力。循環(huán)的方向不同,則控制絞車(chē)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的方向也不同,通過(guò)調(diào)壓閥控制循環(huán)油量大小的變化,使絞車(chē)滾筒轉(zhuǎn)速相應(yīng)增大或減小。
絞車(chē)的操作臺(tái)上裝有拉力表,用來(lái)指示鋼絲張力以便判斷井下工作情況和避免拉力過(guò)大而拉斷鋼絲,拉力表可以說(shuō)是操作者的眼睛。目前現(xiàn)場(chǎng)最常用的是馬丁-帶克公司生產(chǎn)的機(jī)械拉力表,由感應(yīng)器、液壓管線(xiàn)和表頭組成。感應(yīng)器一端掛在防噴管上,另一端掛著地滑輪,當(dāng)鋼絲有拉力時(shí),感應(yīng)器受壓產(chǎn)生壓力,通過(guò)管線(xiàn)傳到絞車(chē)?yán)锏谋眍^,指示出拉力。表頭將壓力換算成拉力是在地滑輪兩端鋼絲的夾角為90度的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,當(dāng)夾角發(fā)生變化,指示器的拉力跟實(shí)際拉力就會(huì)發(fā)生誤差,需進(jìn)行校正。拉力表的維護(hù)很簡(jiǎn)單,主要是保證系統(tǒng)內(nèi)有足夠的液壓油,里面不能有氣體。拉力器讀數(shù)校正如下表所示:
2、井口連接頭
我們目前使用兩種井口連接頭,一種是井口大腦袋,另外一種是3?”EUE---5” ACMI的井口變扣短節(jié)。
3、防噴閥(Blow out Preventer)
我們通常叫BOP,它跟井口連接頭相連,該閥能迅速關(guān)閉密封鋼絲或電纜周?chē)?,但不損壞鋼絲或電纜,當(dāng)鋼絲或電纜仍在井下時(shí),關(guān)閉BOP就可以該閥以上設(shè)備的操作或維修。BOP兩邊的活塞總成前端各有一個(gè)軟膠皮(作用是密封,不損傷鋼絲)和一個(gè)鋼絲導(dǎo)向板活塞總成在外部機(jī)械或液壓的作用下,逐漸向中心靠攏,鋼絲在導(dǎo)向板的作用下回到中心位置,并在不受損傷的情況下被夾在兩個(gè)活塞總成中心,把井內(nèi)壓力密封,防止外噴。鋼絲作業(yè)和電纜作業(yè)的密封膠皮略有不同,鋼絲的膠皮邊是平的,而電纜的膠皮邊上有一半圓槽。
4、防噴管
防噴管是帶有快速接頭,能承受高壓的管子,用于在有壓力的情況下容納井下工具進(jìn)出井。防噴管下部連接BOP,上連防噴盒或電纜注脂密封系統(tǒng)。防噴管一般長(zhǎng)度為2.4米(8ft),每次作業(yè)需用多根防噴管。一般把內(nèi)徑大的防噴管放在下面,最下面的防噴管上一般有兩個(gè)孔,一個(gè)用來(lái)裝泄壓閥,一個(gè)裝壓力表。
快速接頭是防噴管的一個(gè)重要組成部分,它們僅需用手上緊而不用管鉗,靠?jī)?nèi)部的“O”環(huán)密封,在有壓力時(shí),很難用手松開(kāi)快速接頭。
5、防噴盒
防噴盒上裝了一個(gè)能360度旋轉(zhuǎn)的帶護(hù)板的滑輪,滑輪能保證鋼絲進(jìn)入頂部密封壓蓋的中心,當(dāng)鋼絲從地面折斷落井時(shí)滑輪護(hù)板有時(shí)還可以將鋼絲斷頭抓住,滑輪能旋轉(zhuǎn)360度,使滑輪能自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)絞車(chē)的方向?;喌闹睆街饕?54mm(10in)和392mm(16in)兩種,前者用于2.4mm(0.092in)及其以下直徑的鋼絲,后者用于2.6mm(0.108in)及其以上直徑的鋼絲。通過(guò)擰緊上部的盤(pán)根壓帽就可以密封鋼絲,防噴盒下面內(nèi)部的防噴滑動(dòng)塞上端抵在帶絲扣的密封套上,鋼絲斷裂時(shí),滑塞可以擠出盤(pán)根自動(dòng)將井內(nèi)流體密封住。
另外還有一種液壓盤(pán)根壓帽,它可以接在普通手動(dòng)防噴盒上部,從地面可以通過(guò)手壓泵和液壓軟管,很方便地調(diào)節(jié)密封盤(pán)根的松緊,省去了操作人員爬上防噴管頂端緊盤(pán)根壓帽的麻煩,增強(qiáng)了操作的安全系數(shù)。
6、注脂密封系統(tǒng)
在電纜作業(yè)中必需要用注脂密封系統(tǒng),它是用來(lái)將密封脂注入高壓流管里,以潤(rùn)滑電纜和密封井口。壓縮空氣經(jīng)過(guò)濾器、調(diào)壓閥、潤(rùn)滑器進(jìn)入注脂泵工作,注脂泵就泵出高壓的密封脂進(jìn)入流管的下部,并向上流動(dòng),在此過(guò)程中,密封脂混合部分井下油氣,最后從流管上部的泄脂管線(xiàn)流出。密封脂注入壓力一般要高于井口壓力 3.5MPa(500psi),這樣密封脂進(jìn)入流管之后,有一部分流向井口,大部分都向上流,由于密封脂粘度較大,流管與電纜之間的間隙很小,就在流管內(nèi)產(chǎn)生很大的壓力降,從而達(dá)到密封井口的目的。
流管的長(zhǎng)度可隨井壓的不同而改變,井口壓力越高,流管需要的長(zhǎng)度就越長(zhǎng)。不同的電纜需要不同的流管內(nèi)徑,內(nèi)徑太小電纜不易通過(guò),內(nèi)徑太大不能密封井口壓力。要求流管內(nèi)徑和電纜外徑之差不應(yīng)超過(guò)0.254mm。從泄流管線(xiàn)流出的密封脂一般都帶有井液,不能重復(fù)使用。
7、滑輪
滑輪有天滑輪和地滑輪兩種用途,天滑輪可用支架固定或掛在鉆機(jī)大鉤或井架的適當(dāng)位置,地滑輪用于將鋼絲或電纜從防噴管頂部拉到鋼絲或電纜滾筒的平面,這樣將鋼絲或電纜的拉力點(diǎn)從防噴管頂部轉(zhuǎn)移到采油樹(shù)或井蓋上,從而減少鋼絲或電纜的側(cè)拉力載荷,防止將防噴管拉彎以致破壞。
滑輪的直徑要能滿(mǎn)足要求,直徑太小容易使鋼絲或電纜疲勞,一般來(lái)說(shuō),鋼絲或電纜的直徑越大,所需要的滑輪直徑也越大。
8、計(jì)數(shù)器
每臺(tái)絞車(chē)內(nèi)都有計(jì)數(shù)器,它由絞車(chē)前面盤(pán)纜器上的記數(shù)輪,計(jì)數(shù)器軟軸和絞車(chē)內(nèi)的表頭組成。每次作業(yè)工具下井前,計(jì)數(shù)器都要調(diào)零,調(diào)零位置視現(xiàn)場(chǎng)情況而定,有時(shí)是工具串底部在鉆臺(tái)面調(diào)零,有時(shí)是工具串頂部在防噴盒處調(diào)零。