石油天然气钻井旧钻具的综合修复利用研究_王军和
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油田钻井废弃物处理处置技术与成套装备研发生产方案一、实施背景随着石油工业的快速发展,油田钻井过程中产生的废弃物已成为环境保护的重大挑战。
这些废弃物主要包括钻屑、泥浆、废水等,若处理不当,将对地下水和土壤造成严重污染。
为此,研发高效、环保的油田钻井废弃物处理处置技术与成套装备至关重要。
二、工作原理本方案所涉及的技术与装备主要基于物理和化学原理。
物理原理主要包括离心分离、重力分离和过滤等,用于分离废弃物中的液体和固体部分;化学原理则包括酸碱中和、氧化还原和化学沉淀等,用于处理废弃物中的有害物质。
1.离心分离:利用不同物质在离心力场中的离心速度差异,实现液体和固体物质的初步分离。
2.重力分离:利用不同物质的重力加速度差异,实现液体和固体物质的进一步分离。
3.过滤:通过滤膜或滤料,拦截废弃物中的固体颗粒,实现液体和固体物质的分离。
4.酸碱中和:利用酸碱中和反应,将废弃物中的酸性或碱性物质中和,减少对环境的危害。
5.氧化还原:利用氧化剂或还原剂,将废弃物中的有害物质氧化或还原为无害物质。
6.化学沉淀:通过向废弃物中添加沉淀剂,使有害物质转化为难溶性物质,进而去除。
三、实施计划步骤1.需求分析:深入调研油田钻井废弃物处理的市场需求和技术瓶颈。
2.装备研发:根据需求分析结果,开展装备研发工作。
3.技术验证:在实验室内进行小规模试验,验证技术的可行性和效果。
4.中试生产:在具备一定生产规模的情况下,进行中试生产。
5.产业化推广:在中试生产取得成功后,开展产业化推广工作。
四、适用范围本方案所涉及的技术与装备适用于各类油田钻井废弃物的处理处置,具有广泛的适用性。
同时,也可适用于其他类似废弃物的处理处置。
五、创新要点1.集成化设计:将多种处理单元集成在一台装备内,提高了处理效率。
2.模块化结构:便于根据不同需求进行模块更换和升级。
3.智能化控制:采用先进的智能化控制系统,实现了装备的自动化和智能化运行。
4.资源化利用:将处理后的废弃物进行资源化利用,如用于生产建材或其他产品。
钻具失效原因分析及对策研究发布时间:2022-07-21T02:21:38.348Z 来源:《中国科技信息》2022年第33卷第3月5期作者:陈国林,徐冰,梁天程,陈龙,李振刚,赵桦[导读] 钻井施工花费巨大,一口深井的钻井作业成本往往达到几千万元。
在钻井作业过程中,井下钻具的工作环境十分恶劣,要在高温高压环境下承受各种应变载荷和剧烈碰撞,陈国林,徐冰,梁天程,陈龙,李振刚,赵桦渤海钻探管具与井控技术服务分公司,管具井控技术服务中心摘要:钻井施工花费巨大,一口深井的钻井作业成本往往达到几千万元。
在钻井作业过程中,井下钻具的工作环境十分恶劣,要在高温高压环境下承受各种应变载荷和剧烈碰撞,同时还要受到钻井液的冲刷和腐蚀。
由钻具失效产生的起钻换钻具以及停钻打捞落鱼等事故会严重影响钻井施工进度,增加勘探开发成本。
因此有必要对钻具在井下可能产生失效的原因进行系统分析,针对性地给出策略,从而预防和避免井下事故的发生,为提高油气田开发效率提供技术支持关键词:钻具失效;失效分析;对策引言钻具在油田钻井期间主要提供动力、钻压和循环钻井液等等,在钻柱中占据着至关重要的地位,降低钻具失效的发生频率可以为整体油田钻井工程提供良好的保障,所以对钻具加以管理和质量检测是油气井建设工程中的关键任务,需要采取科学有效的措施对其加以控制和管理,提高钻具使用的安全性和可靠性。
1当前石油资源开采作业中存在的问题石油资源开采周期长、作业环节多,所以随着开采时间的不断推移,相关问题也会接连出现。
为了提升石油资源开采质量,开采企业应重视作业过程中出现的种种问题,并逐一予以解决,方可进一步提升开采效率。
一般来说,采油、测井、钻井以及运输是石油开采工作中重要的四个阶段。
在上述四个阶段中,开采企业应加强管理力度,每个阶段都要指派专业人员负责,防止某个阶段出现问题。
在开采作业时,如果测井资料不够准确,将会对后续开采作业造成影响,一旦测井误差比较大,甚至会提升钻井工作的风险等级。
论油气田完井废物固化处理[摘要]本文笔者根据自己多年的工作经验,阐述了油气田完井废物的来源,探讨了完井废物固化处理的工艺路线和技术,望得到各位同仁的指导。
[关键词]油气田完井废物固化处理工艺路线中图分类号:tg333.7 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)13-0047-01钻井作业完井后,遗留大量的含重金属、油类、碱、高分子有机物和其他化合物的废弃钻井液、岩屑等固体废物,ph值较高,若不予以有效处理处理,长期堆积经雨水沥滤渗入地下,对周边的土壤、植被、地表水和地下水造成严重污染,特别是其中的重金属及其化合物长期积累于水环境或生物中,将给人类生存形成巨大的潜在危害。
本文笔者探讨了油气田完井废物固化处理。
一、完井废物的来源1、废弃钻井液钻井作业过程中需要使用钻井液,在钻井过程中钻井液是循环使用,其主要作用是用于稳定井壁、冷却钻头、平衡地层压力、携带岩屑,在石油工业中称其为钻井工程的血液。
钻井液的组成体系很多,按配制钻井液的溶剂类型可分为水基钻井液、油基钻井液和泡沫钻井液。
按钻井液固相含量可分为常规钻井液、低固相钻井液和无固相钻井液,按钻井液配制体系可分为磺化褐煤钻井液、聚合物钻井液、三磺钻井液等等。
2、废弃完并液完井液与常规钻井液有所区别,也不是每口井都需要配制完井液,大部分井可以直接用钻井液完成钻井作业,当钻探井有特殊要求时,就需要配制适当的完井液以完成钻井作业。
比如需要对油气储层加以特殊保护时,或者为了录取更多的相应资料,有可能需要配制相应的完井液。
完井液最终也会被替出井筒进入废水池,成为完井废物。
3、钻屑岩屑(也称钻屑)是钻井过程中钻头破碎岩层的产物,随钻井液的循环流动带到地面,通过机械振动筛分离排入岩屑池储存,大部分岩屑不构成环境污染,有的地区可将岩屑用于铺路或铺设井场,但由于是随钻井液带出其表面会粘带部分钻井液而不能直接使用,有的岩屑中含有较多的无机盐类(如盐层、石青层等产生的岩屑),进入环境则会造成不利影响。
塔里木油田钻具物资管理系统改进的开题报告一、选题背景塔里木油田是国家能源公司旗下的专业油气勘探生产公司,是中国大陆油气勘探的重要领域之一。
钻井是油气勘探生产的重要环节,采取钻井技术进行勘探和开发。
由于钻井作业通常在野外进行,需要复杂的钻具和物资支持。
钻具和物资的采购、库存、调配、追踪等管理工作非常重要,涉及到钻井作业的安全、效率和成本。
目前,塔里木油田钻具物资管理系统已经建立,但仍有一些问题需要改进,包括系统的运行速度、用户体验、数据可靠性等方面。
二、研究目的本文旨在对塔里木油田钻具物资管理系统进行改进,提高系统的运行速度和用户体验,保障数据可靠性,以满足钻井作业管理的需要。
具体研究目的如下:1. 通过分析系统运行过程中存在的瓶颈,探讨优化方案,提高系统的运行速度。
2. 对系统功能模块进行评估和改进,提升用户体验和使用便捷性。
3. 针对数据管理中存在的问题,改进数据处理和存储方式,提高数据可靠性。
三、研究方法本文采用文献资料法、实证研究法和系统分析法相结合的研究方法。
1. 文献资料法:通过查阅文献资料,了解国内外钻具物资管理系统的基本原理和运行机制,探讨系统优化的方法和技术。
2. 实证研究法:结合实际情况,运用统计分析方法对系统运行情况进行数据分析,探讨系统瓶颈和优化方案。
3. 系统分析法:通过对系统架构和数据管理进行分析,提出改进方案,提高系统的性能和数据可靠性。
四、论文结构与时间安排本文主要包括以下几个部分:第一章绪论本章介绍选题的背景和研究目的,提出研究问题和研究方法。
第二章相关技术和理论本章介绍钻具物资管理系统的基本原理和运行机制,分析系统运行过程中存在的问题,介绍系统优化的方法和技术。
第三章系统性能优化本章分析系统运行过程中的瓶颈,探讨系统性能优化的方法,提高系统的运行速度和用户体验。
第四章功能模块改进本章评估和改进钻具物资管理系统的各个功能模块,提升用户体验和使用便捷性。
第五章数据管理改进本章针对数据管理中存在的问题,提出数据处理和存储方式的改进方案,保障数据可靠性。
废弃钻井泥浆固化处理技术研究的开题报告
一、选题背景
钻井泥浆是石油钻井过程中必不可少的一种物质,它不仅可以冷却钻头、扶正井壁,还可以在钻井过程中起到固井、封隔等作用。
然而,钻井泥浆在使用过程中会产生大量的废弃物,包括泥浆、钻屑、废钻井液等,对环境造成了很大的污染压力。
因此,加强对钻井泥浆废弃物的处理和利用研究,对于保护环境和资源节约具有重要的意义。
二、研究目的
本研究主要旨在探究废弃钻井泥浆的固化处理技术,通过将废钻井液、钻屑等固化处理,使其可以实现无害化处理和资源化利用,达到环保节能的目的。
三、研究内容
1.废弃钻井泥浆的性质分析,包括化学成分、颗粒物大小、含水量等。
2.固化剂的选用和配比研究,通过实验方法筛选出适合固化废钻井液和钻屑的固化剂种类和比例。
3.固化处理方案的优化,通过对不同固化剂浓度和加热时间等因素的研究,确定最佳的固化处理方案。
4.固化处理后的产物性能测试,包括固化物体强度、渗透性、毒性等,评估其实现无害化处理和资源化利用的效果。
四、研究方法
本研究将采用实验室试验和数据分析研究技术,通过实验方法确定固化剂种类、浓度及工艺条件等核心参数,评估固化处理后产物的性能指标,从而综合考虑各种因素,提出最佳的废钻井泥浆固化处理技术方案。
五、研究意义
本研究的成果将有利于推动废弃钻井泥浆无害化处理和资源化利用的技术创新和实施,为钻井过程中废弃物的有效处理提供一种新的技术手段,有望在保护环境、促进资源循环利用、推动钻井工业可持续发展等方面发挥积极的作用。
大庆油田钻采设备管理及修复技术进展王玉普刘合刘长奎鲁明延刘明珍(中国大庆油田有限责任公司,大庆 163453)摘要:大庆油田是中国最大的陆上油田,至今已经有近50年的开发历史。
随着油田生产规模的不断扩大,油田开发程度不断深入,设备总量也逐年扩大。
仅每年因更换废旧机采设备一项,即需增加生产投入10.7亿元。
通过多年的技术攻关,大庆油田已形成一套钻采设备全过程管理办法和一系列设备修复技术,年可节约成本5亿元,产生了重大的社会效益和经济效益。
本文系统介绍了大庆油田钻采设备修复技术的研究背景,通过对提高设备管理水平和采用先进的修复技术两个方面,详细介绍了大庆油田在设备管理和钻采设备修复技术方面开展的具体做法。
其中,重点对设备全过程管理,和钻采关键设备修复技术作了详细说明,并对今后钻采设备修复技术的发展方向进行了评价和展望。
关键词:大庆油田、钻采设备、修复、再制造、可持续发展THE DEVELOPMENT OF DRILLING & PRODUCTION EQUIPMENT MANAGEMENT AND REPAIRING TECHINQUES IN DAQING OILFILEDWang Yupu, Liu He, Liu Changkui, Lu Mingyan, Liu Mingzhen(Daqing Oifield Co.,Ltd.)Abstract: As the largest continental oilfield of China, Daqing Oilfield has been developed for nearly 50 years. With the development of the oilfield enhanced, the total quantity of equipments in drilling and production has reached to a large size and it still increased yearly in a higher rate. As the result, the company has to spend a lot in the repairing and updating of equipments. For example, only the replacement of artificial lifting equipments would cost ¥1.07 billion. In the past tens years, the company devoted into the improvement of equipment scientific management and recycling manufacturing techniques. After years of study, a set of management methodology was created and a series of repairing techniques were developed. This paper presented the practices of the company both in the equipment management and repairing techniques. The life-cycle management methodology and the special repairing techniques for drilling and production equipments were presented in detailed. This paper also predicted the development tendency of oilfield equipment management and repairing techniques in the future.Keywords: Daqing Oilfield, drilling & production equipments, life-cycle management, repair1 引言大庆油田是中国最大的陆上油田,经过40多年的勘探开发,大庆油田已建设成为中国最大的石油基地,1976年至2002年,累计年产原油5000万吨以上达27年,主力油层采收率突破50%,创造了国内外油田长期高效开发的奇迹。
油气开发钻井废弃物的处理及资源化利用研究摘要:废弃油气钻井液是钻井过程中的一种废弃物,直接排出不但造成钻井液成本高昂,还对环境造成不良影响。
对废弃油气钻井液进行一系列操作,以达到回收再利用的目的,既满足绿色经济需要又符合现代发展趋势。
本文列举了热处理在促进废弃油气钻井液循环利用、优化絮凝动力学条件以提高固液分离效果、复合固化剂在固化技术中的绝对优势等方面的新进展。
关键词:油气开发;钻井废弃物处理;资源化利用引言伴随全球石油需求的增长,油气开采逐步从陆地走向海洋,海洋油气开采占总油气开采比例逐年提高。
由于油气勘探钻井作业的特殊性,故开采过程中会产生大量的固体废物,包括钻井液、废液和钻屑等。
钻井固废种类繁多,主要来源包括振动筛分离脱除的钻屑、清掏钻井液罐及方井产生的废渣泥、钻井过程及完钻时产生的废钻井液、废水处置时产生的渣泥、除砂除泥器脱出的固废等。
1油气钻井液钻井废弃物无害化处理技术1.1油气钻井液钻井废弃物危害钻井废弃物是钻井污水、钻井液(钻井泥浆)、钻井岩屑和污油的混合物,是一种相当稳定的胶态悬浮体系,含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等,危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物,这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性,是石油勘探开发过程中产生的主要污染源之一。
常用的固化法虽能暂时将钻井废弃物中的有害成分进行束缚、稳定化,但不能将钻井废弃物中的固相和液相进行分离和回收,造成大量钻井液浪费;如果固化剂与钻井液搅拌不够均匀,固化质量难以保证和控制;同时,随着时间推移,雨水浸泡、河流冲刷、这些废弃物固化体中的化学成分和重金属会慢慢渗出,对周围的土壤、水源、农田和空气造成严重的环境风险。
1.2油气钻井液钻井废弃物无害化处理技术国内对钻井废弃物的处理自20世纪五六十年代开始实施,初期基本采用自然风干、就地填埋、就地固化和集中收集填埋等措施,根本无法满足环境保护的要求。
油基泥浆钻井废弃物处理技术研究进展摘要:油基泥浆钻井废弃物是石油天然气开发过程中的重要污染源。
针对油基泥浆钻井废物的污染特征和环保要求,本文分析了脱干-生物降解、热蒸馏、热裂解、化学清洗、lret、超临界萃取等不同处理技术的发展现状,并探讨了不同处理技术的应用前景和技术局限,提出应从资源化利用角度开展油基泥浆钻井废弃物处理技术研究。
关键词:油基泥浆;钻井废弃物;处理技术中图分类号:x705文献标识码:a文章编号:2095-672x (2018)03-0091-01doi:10.16647/15-1369/x.2018.03.051abstract: oil-based mud drilling waste is an important pollution in oil and natural gas development process.according to the pollution characteristics and environmental protection requirements, the effects of desorption-biodegradation, thermal-distillation, thermal-cracking,chemical cleaning, lret and supercritical fluid extraction were analyzed, and then the application and technical limitationsof different treatment technologies were described. it is proposed that oil-based mud drilling waste treatment technologies should be developed considering the perspective of resource utilization.key words:oil-based mud;drilling waste;treatment technology在海上或陆地石油、天然气钻探开发过程中,常规水基泥浆常常不能很好地满足大斜度井、水敏感性地层、复杂地层、水平井等高难度钻井作业的要求,以油类为连续相的油基泥浆具有明显的优势。
油田钻井废弃物处理处置技术与成套装备研发生产方案一、实施背景随着石油工业的快速发展,油田钻井过程中产生的废弃物已成为环境保护的重大挑战。
这些废弃物主要包括钻屑、泥浆、废水和固体废弃物等,若处理不当,将对地下水、土壤和空气造成严重污染。
为此,研发高效、环保的油田钻井废弃物处理处置技术与成套装备迫在眉睫。
二、工作原理本方案所涉及的技术与装备基于分离与减量化原则,主要包括以下几个部分:1.物理分离技术:利用不同物质之间的物理特性差异,将废弃物中的不同成分进行分离。
如利用离心机,根据颗粒大小和密度的不同,将钻屑和泥浆分离。
2.化学处理技术:采用酸碱中和、氧化还原等化学方法,对废弃物进行无害化处理。
如用酸性物质中和碱性泥浆,使其pH值达到排放标准。
3.生物降解技术:利用微生物的降解作用,将有机废弃物转化为无害物质。
如对含油废水进行生物处理,使有机污染物得以降解。
4.固化/稳定化技术:通过添加固化/稳定剂,使废弃物中的有害物质转化为稳定、无害的物质。
如用水泥和药剂稳定化处理含重金属的固体废弃物。
三、实施计划步骤1.现场调研:了解油田钻井废弃物的种类、产生量及性质,为处理方案提供数据支持。
2.确定研发目标:根据调研结果,设定技术研发和装备制造的具体目标。
3.技术研发:组织科研团队进行技术攻关,包括物理分离、化学处理、生物降解及固化/稳定化技术的研发。
4.成套装备制造:基于研发成果,设计并制造相应的成套装备。
5.现场试验:在油田现场进行小规模试验,验证技术与装备的可行性和效果。
6.推广应用:根据试验结果,进行大规模推广和应用。
四、适用范围本方案适用于各类油田钻井废弃物的处理处置,包括但不限于钻屑、泥浆、废水和固体废弃物等。
同时,所涉及的技术与装备也可广泛应用于其他工业废弃物的处理处置领域。
五、创新要点1.集成多种处理技术:本方案整合了物理分离、化学处理、生物降解及固化/稳定化等多种技术,实现了对废弃物的全方位、高效处理。
Value Engineering学发展观,构建和谐社会的大背景下,在科学技术飞速发展的硬件条件下,在国家公共治理改革取得良好成效的社会环境下,在气象事业可持续发展战略成果支撑下,防雷管理研究成果会不断涌现,防雷管理体系会逐渐完善,整个社会的雷电防御能力会大幅度提高。
参考文献:[1]马明等.我国雷电灾害及相关因素分析[J].地球科学进展,2008,(8).[2]郭小聪.政府经济职能与宏观管理[M].广东中山大学出版社,1999.8.[3]陈庆云.关于公共治理研究的综合评述[J].中国行政管理,2000,(8).[4]赵纯均等.中国管理教育报告[M].清华大学出版社,2003.9.[5]九届人大常委会第十二次会议审议通过.《中华人民共和国气象法》[M].2000年1月1日起施行.[6]中国气象局令第8号.防雷减灾管理办法[M].2005年2月1日起施行.[7]中国气象局令第10号.防雷装置专业设计施工资质管理办法[M].2005年4月1日起施行.[8]中国气象局令第11号.防雷装置设计审核和竣工验收规定[M].2005年4月1日起施行.0引言在深度较大的地层钻井时,会钻遇多套复杂的地层层序、甚至复杂的地应力构造地层单元,钻成井眼会有一定的弯曲,直接或间接地增加了钻具的磨损程度,而钻具的耗损在整个钻井成本中占有一定的比例。
因此,尽量延长钻具的使用寿命,对旧钻具进行修复进行重新使用可以大大节约钻井成本。
在旧钻具的修复方面,前人做了不少工作,崔顺贤(1991)对摩擦对焊和手工对焊焊接方法的技术特性进行了比较。
李明枢(1997)用等离子喷焊技术修复钻具接头,在钻具接头外表面上喷焊一道金属保护环带,可提高接头的使用寿命一倍以上。
张耀辉(2001)提出了工件的寻位算法和加工余量的自动分配方法,并建立了石油钻具接头螺纹的数控修复加工系统。
郭建军(2003)采用形变热处理工艺来提高焊接质量和焊缝的性能。
黄成(2010)分析了焊接修复钻具失效的原因,认为磨料磨损造成壁厚变薄及蚀坑造成的腐蚀共同作用的结果,并提出了相应的预防措施和方法。
在前人研究的基础上,根据多年的工作实际,从可修复钻具的筛选及修前准备、接头补焊及焊后加工、丝扣刷镀及镀后处理、等离子喷焊耐磨带几个方面对旧钻具的修复进行综合研究[1-8]。
1可修复钻具的筛选及修前准备对旧钻具的挑选主要侧重考虑外形尺寸、测厚和探伤、焊前检查等。
外形尺寸挑选从井场退回的钻具,要按其服役期限(钻井尺寸)和钻具接头、管体的几何尺寸进行分类挑选。
选出管体表面光滑、外表无损伤、接头长度合适的钻具进行进一步检测。
测厚与探伤主要按外形尺寸挑选出的钻具,要进行管体超声波测厚。
厚度合适的钻具,再对其接头、管体进行超声波探伤。
符合要求的钻具,转入下道工序。
焊前准备主要考虑做到以下几点:①对挑选出的钻具进行弯曲度检查,合格的转到下道工序,有弯曲的要先进行校直;②将校直好的钻具上车床,按水眼进行找正,然后以最小的加工量对钻具接头进行车圆;③转到补焊工序。
2钻具接头的补焊及焊后加工准备2.1设备配备注意事项钻具补焊机构的结构现场利用S119车床进行改造,车床旋转、进给系统工作正常,并进行了其它设备的配置。
在实际操作中需要注意以下几个方面:①动力改造上选用了一台4kW的交流调速电机代替原来的常规电机,使这一机构的旋转速度具有无极可调性,十分有利于焊接工作;②为了提高焊接性能,并满足钻具接头焊后可加工的要求,选用焊王牌NBK—500型气体保护焊机。
整机电流、电压、送丝可调性非常好;③枪头选用直头枪(也可使用焊机原装枪头),枪头要带工作、停止双向锁止开关,并用特制夹具将枪头固定在车床刀架上,穿好焊丝,接好电缆备用;④焊丝和保护气体的选用考虑1.2mm或1.6mm的镀铜焊丝进行焊接。
焊接时用80%氩气与20%二氧化碳气的混和气体作保护气。
2.2焊接工艺及操作设计的焊接工艺操作流程如下:①焊接工作时,先开启车床,车床反向旋转,刀架正向进给;②开动焊机开关,先在接头右边缘起弧,待焊接一周时,挂和开合螺母,使刀架向右进给,给进量按焊缝重叠状况与焊接厚度进行调整;③待焊接点到达接头左边缘时,摘掉开合螺母,并使焊接工作再完成一周后停机;④焊接走丝速度、电流、电压按接头直径大小、所用焊丝直径进行调整;⑤钻具旋转速度按焊接走丝速度进行调整;⑥如接头直径未达到要求,重复上述焊接工序。
3丝扣刷镀及镀后处理3.1钻具螺纹刷镀铜基本原理螺纹刷镀铜的原理如图1所示。
交流电通过电源设备的降压整流,用导线连通到与钻具螺纹相接触的阳极镀笔上,钻具联通负极。
阳极与钻具螺纹之间用包套间石油天然气钻井旧钻具的综合修复利用研究The Comprehensive Repair and Utilization of Old Oil and Gas Drill王军和①Wang Junhe;郭昭学③Guo Zhaoxue;钟水清②③Zhong Shuiqing(①中国石化华北分公司镇泾采油厂,郑州450006;②中国石油天然气集团公司西南油气田公司,成都610051;③“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学,成都610500)(①Sinopec North China Branch Zhenjing Oil Production Plant,Zhengzhou450006,China;②China National Petroleum Corporation Southwest Oil and Gas Field Corporation,Chengdu610051,China;③"Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Engineering"National Key Laboratory ofSouthwest Petroleum University,Chengdu610500,China)摘要:在石油天然气钻井施工过程中,常常造成钻具接头磨损、偏磨及丝扣粘连,这是引起钻具损坏进而演化为井下事故的主要原因之一。
同时由于钻具接头超磨,也容易造成钻具使用周期缩短甚至提前报废。
为延长钻具使用寿命、减少事故发生,在实践中总结了一整套行之有效的修复方法:即:用气体保护焊接方法修复钻具接头;丝扣刷镀铜提高其表面质量,防止磨损和粘扣;用等离子喷焊耐磨带增加钻具接头耐磨性。
实践证明这些方法可行且十分有效。
Abstract:In the construction process of oil and gas drilling,the joint drill wear,eccentric wear and threaded partial adhesion caused drilling damage and then evolved into the major mine accidents.At the same time the joint drill wear also easily lead to shortening the life cycle of drilling and even early retirement.To extend the drill life and reduce accidents,in practice,this paper summed up the whole set of effective rehabilitation methods:to repair the drilling with welding gas joint;threaded copper brush to improve the quality of its surface to prevent wear and gluing;to use plasma spray wear-resisting belt to increase the resistant of drilling joints.The practice proved that the method is feasible and very effective.关键词:钻具;磨损;修复;镀铜;喷焊Key words:drilling tool;wear;repair;copper;spray中图分类号:TE3文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)07-0017-02———————————————————————基金项目:本文受到国家重大科技专项“多枝导流适度出砂技术”和国家自然科学基金项目(编号:90610013)的资助。
作者简介:王军和(1968-),男,内蒙古磴口人,本科,工程师,主要从事石油工程专业工作;郭昭学(1974-),男,四川成都人,博士,副教授,主要从事石油工程教学及油气钻井工程仿真模拟、钻井新技术理论与应用技术方面的研究工作;钟水清(1952-),男,四川成都人,博士,高级工程师,主要从事石油工程专业方面的研究工作。
·17·价值工程图1刷镀工艺示意图镀液槽镀液槽隔并在中间充满流动的镀液。
使钻具以一定转速旋转,使阳极与钻具螺纹有相对运动。
通电后钻具螺纹表面在直流电场电镀液介质作用下,电源不断从阳极把电子输送到阴极,使连接阴极的钻具螺纹表面进行电化学反应,即镀液中的铜离子在阳极和电镀液介质中向钻具螺纹表面迁移,同时得到电子并在螺纹表面结晶。
这3个过程交替发生随时间的进展反复进行,使铜沉积层逐渐加厚,达到所要求的刷镀厚度。
3.2刷镀设备和机具3.2.1直流电源箱直流电源箱提供离子电子必不可少的设备。
基本要求为直流电源,负载特征较平硬直,直流输出电压能无极调节,最高电压不得低于20V 。
具备直流输出正负极性切换的方便旋转旋钮。
有以安培———小时计电量的计量显示仪表。
通过镀铜消耗电量,回接监控镀层厚度并具备短路、过流保护装置。
3.2.2刷镀用溶液输送系统钻具螺纹镀铜所用的预处理液,成本不高,可不必循环使用,以高架自流供液即可;镀铜液用输液泵强制供液。
将镀液槽、输液泵、输液罐、阳极电缆、与阴极石墨连在一起,操作方便。
制作成水电缆,简化了手工镀笔尾部的接线插头,更便于操作。
3.2.3镀笔镀笔是钻具螺纹镀铜的主要工具,由镀笔杆和阳极两部分组成,它主要是用来使电源和钻具构成直流回路,进行刷镀。
3.2.4杆旋转机构用前述S119车床即可达到旋转与速度调整的目的,不再赘述。
3.3钻具的输送和旋转加工好丝扣的钻具,再一次上到用于补焊工序的改造后的S119车床上,准备刷镀。
刷镀时,钻具螺纹表面与阳极必须保持相对运动,使镀液在螺纹表面得到充分搅拌,随时排除阻碍沉积物资,提高镀层质量,获得致密均匀光亮的镀层。