钻井过程中,钻具除了受到拉力外, 还要受到交替变化的弯曲应力,由于地层变化、转盘旋转等引起的横向振动和扭转振动的周期变化的干扰力,接触的介质是具有一定腐蚀性的钻井液,这些因素加速 了钻具的失效。钻具失效除了造成钻具损失外,打捞作业和停止钻进损失更大,甚至会造成进尺报废。人们着手分析钻具失效问题,加强对钻具的使用、检测与管 理,以减轻这一问题的影响。
钻杆失效类型主要有过量变形、刺穿或断裂及表面损伤: 过量变形是由于工作应力超过材料屈服极限引起; 刺穿或断裂在钻柱失效事故中所占的比例较大,主要由于应力腐蚀、疲劳和腐蚀疲劳等原因造成; 表面损伤主要有腐蚀、磨损和机械损伤。 经中石油管材研究中心调查发现,70%的事故是由钻杆内加厚过渡区部位刺穿或断裂引起的。 从表面看,钻杆内加厚过渡区部位的失效有3种表现形式,即裂纹、刺穿和断裂,但实质上都是同一种失效。钻杆被刺穿是因为泥浆在高压作用下穿过裂纹的缝隙,由于泥浆穿过这种缝隙时的高速流动,进一步扩大了该裂纹,并使之变成孔洞。因此,刺穿的先决条件是已存在裂纹,多处刺穿孔洞连成一片,大幅度降低了钻杆的承载能力而导致断裂。 钻杆外壁的腐蚀较轻并且均匀,而钻杆内壁表面的腐蚀很不均匀,内加厚过渡区与管体交界处的腐蚀较严重,有许多点蚀坑,而裂纹正起源于这些点蚀坑底部。有内涂层的钻具内壁腐蚀会减轻很多,但内加厚过渡区与管体交界处的内涂层易被冲蚀。 钻杆内壁的腐蚀以点蚀为主,钻杆出井时其内壁不可避免地残留有泥浆或井下腐蚀介质,如果在存放前未及时冲洗,会使钻杆内涂层剥落的部位产生点蚀, 因腐蚀环境是开路系统,能充分吸收空气中的氧气而使腐蚀加速。在以后的钻井过程中,在点蚀坑底部这个应力集中的地方产生初始裂纹。 钻杆管体腐蚀疲劳裂纹均起源于内壁的点蚀坑,其破坏过程:点蚀坑产生—裂纹萌生—扩展—刺穿。 应力腐蚀是金属在拉应力(外加应力或残留应力)和腐蚀介质的共同作用下引起的一种破坏形式(如氢脆)。 石油钻具的工作条件恶劣,受力复杂,一旦失效损失严重。采取有效措施提高钻具的使用寿命意义重大。根据钻具的失效类型和原因分析,疲劳(包括腐蚀 疲劳)失效和腐蚀(包括应力腐蚀)失效是钻具失效的主要的形式。引起钻具失效的原因很多,包括钻具质量和使用管理的许多方面。因此,钻具失效的治理也应 从多方面着手,综合治理。 使用检测仪器,通过对钻具的外观尺寸、磨损情况、腐蚀情况、螺纹及内外损伤情况等将钻杆分成几个等级,宝峨旋挖钻施工队,不同级别的钻杆用于不同的井深。 根据分级情况,可尽量做到钻杆物尽其用。 国外油田对下井工具的检验非常重视,并且有许多的检测服务公司从事此项工作。在现场对正在使用的钻具定期检验已是钻井作业中的一项重 要的安全措施,因为在基地检验合格的钻具在井下工作一段时间后可能由于一些原因导致降级或有损伤,若没有及时发现并更换,有可能导致钻杆失效造成井下事 故。相比之下,国内在这方面有不小差距,基本都是在钻具回收后自行检测,有能力做钻杆全程检测的油田也不多,还没有树立第三方检测的意识。 钻具失效的类型多种多样,其失效原因各不相同,小型旋挖钻施工队,为了提高钻具的使用寿命,须从钻具的检验、合理使用、管理等全过程的每一环节抓起,采取多种手段,推广提高钻具使用寿命的新工艺、新技术,二手旋挖钻施工队,进行综合治理。
发动机常见三大故障解决方案
发动机水温过高 发动机工作0佳水温范围:75℃~93℃。发动机工作时由曲轴带动连杆推动活塞运动,在气缸内压缩空气,到压缩上止点时气缸压力达到40-50kg/cm2,温度达到600℃左右,此时燃油以雾态喷入气缸内并充分燃烧,膨胀做功(此时压力达到80-100kg/cm2),压力推动活塞运动并通过连杆带动曲轴旋转,如此周而复始,依次循环。如果机体温度过低,即水温低于65℃,在达到压缩上止点时气缸内气体的温度就达不到600℃,这时喷入气缸内雾化的燃油不能充分燃烧,排气烟色加重并且动力输出下降。因此发动机水温应保持在适当范围内,有时在较短时间内的水温可升至100℃,只要水温可以降下来对机器就不会产生影响。日常保养不良使散热器堵塞或风扇皮带过松,将会导致发动机水温过高;当水温持续过高时就要采取过热防止措施,减小油门降低功率输出使水温降到正常。
发动机冒黑烟造成发动机冒黑烟的因素有多种,可能性较大的是:1、燃油使用不当,质量差;2、空气滤清器滤芯堵塞,进气量不足;3、涡轮增压器损坏;4、喷油泵喷油过量;5、气门间隙不合适;6、喷油正时不准;7、气缸或活塞环磨损,气缸漏气 ;8、喷油咀故障等等。当前机器冒黑烟现象大多是由于燃油质量不符合要求,或是空气滤芯堵塞,发动机进气气量不足造成的。在工作中突然加力时发动机冒黑烟,经过几秒钟后不再冒黑烟,这是正常现象。因为突然加力使发动机负载增加,扭矩加大,发动机的控制系统为了维持增大扭矩的平衡,必然要增加供油量,来提高动力输出,瞬时间会引起气缸内空气与燃油比例不均,造成喷入气缸内燃油不能够充分燃浇而产生瞬时冒黑烟。
发动机无力或工作时降速现象一般是燃油油路供油不畅造成,可能的原因是:1、燃油内的杂质阻塞了过滤器;2、燃油中的水未及时排放,滤芯内滤纸因浸水后变质导致过滤不良;3、天气寒冷,所用燃油标号不符合环境温度要求,燃油中的石蜡凝结堵塞了过滤器和油路;4、燃油箱的通气孔堵塞。解决方法:清洗燃油油路;排放燃油箱中水份与杂质;清洗油水分离器;更换燃油滤芯,清洗输油泵进油螺栓内的过滤网。更换燃油滤芯时,在安装新的滤芯前,一定要将燃油滤芯注满干净的燃油;燃油滤芯装好后,松开燃油滤清器上部的排气螺栓,用手动泵泵油,排尽燃油路空气,如果检查确认燃油油路正常时,应进一步检查进气系统是否堵塞或者有其它不正常。
( 1) 施工速度快。
由于旋挖桩机施工靠底部带有活门的筒式钻头回转破碎岩土, 并直接将其装入钻斗内提升运至地面, 无需将岩土搅碎靠泥浆返出孔外, 平均每分钟进尺可达50cm 左右。施工效率在适合的地层同比钻、冲孔桩机可提高5~6 倍。
( 2) 施工精度比较高。施工过程对桩深度、垂直度、钻压、钻筒内装土容量等均可以通过机身电脑控制。
( 3) 噪声小。旋挖机施工的噪声主要来自机身发动机的声音,其余部件几乎没有摩擦声特别适合在市区或居民区使用。
(4) 有利于环保。旋挖桩机施工泥浆用量比较少, 施工过程中泥浆的主要作用在于增加孔壁的稳定性, 甚至在土层稳定性比较好的区域可以使用清水代替泥浆钻孔施工, 大大减少了泥浆的排放, 对周围环境的影响比较小, 同时节省了泥浆外运的成本。
( 5) 可自行行走, 移机方便。
只要场地承载力能满足旋挖桩机自重要求, 其本身靠履带可以自行移动, 无需其他机械配合。
( 6) 机械化程度比较高。施工过程不需要人工进行钻杆的拆除和组装, 无需进行泥浆清渣处理等, 可降低工人的劳动强度, 同时节约人力资源。
( 7)无需提供动力电源。目前市场上使用的小型旋挖钻机都采用机身柴油发动机提供动力, 对施工场地没有用电情况下, 尤其适用, 同时也省去对电缆的拖运布设和防护, 安全性相对比较高。
( 8) 同条件下, 单桩承载力比钻孔灌注桩高。由于小型旋挖机靠筒底角刃切土成孔, 成孔后孔壁比较粗糙,旋挖钻施工队, 同钻孔桩比较孔壁几乎没有泥浆的涂抹作用, 成桩后桩体与土体的结合程度比较高, 相对而言单桩承载力要高。
(9) 适用地层广泛。如果在旋挖桩机施工过程进行相应的技术控制, 由于旋挖桩机配置钻头的多样性, 旋挖桩机可以适用各种地层, 在同一个桩施工过程可以全部由旋挖桩机完成, 不需要选用其他机械配合成孔。
( 10) 易于管理。由于旋挖桩机自身特点, 同比钻、冲孔桩施工过程中所需机械和人员大大减少, 同时用电要求不高, 从管理角度来讲, 易于管理和节省管理成本。
(11) 价格低廉,投资成本低 回报快
由于近年来小型旋挖钻机产品的问世,大大降低了基础施工中钻进设备的购买成本。不超百万的设备纷纷推出,有的甚至投资十几万元,就可以拥有一套属于自己的施工设备,轻松当老板.
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