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浅析滩海油田钢丝绳的选型与使用

作者: admin 编辑: admin 来源:admin 发布日期:2021-10-05 14:52
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1引言 目前,我国钢丝绳需求总量中的3%~5%是用于油田作业,而且,随着我国快速的发展、陆地石油产量的下降,向海洋发展正逐渐成为我国获取石油的重要途径,因此,海上石油领域的
1引言
目前,我国钢丝绳需求总量中的3%~5%是用于油田作业,而且,随着我国快速的发展、陆地石油产量的下降,向海洋发展正逐渐成为我国获取石油的重要途径,因此,海上石油领域的钢丝绳需求量逐年增加。专家预测,在未来相当长的时间里,石油天然气工业。特别是海洋石油开采都将强劲发展。石化工业用钢丝绳的需求会以每年5%~8%的速度增加

2目前滩海油田用钢丝绳分析
油田作业用钢丝绳依据APl9A和API9B标准生产、制造、选择、维护和使用。油田作业多采用6×l95、6×21S、6×265W、6×7、l8×7、
6V×34+FC、6V×43+FC、DD3×19S、DD5×7、K4×395等结构钢丝绳,其中以6xl95结构为主,其消耗数量约占消耗总量的80%左右叫。但随着石油工业的进一步发展,钢丝绳的使用呈现多种规格的发展趋

3海上钻机用钢丝绳
石油钻机是一组结构非常复杂,除了现在多见的在陆地进行作业外,现在还出现在海上作业,钻井用钢丝绳要能承受多种恶劣的自然环境。钻井钢丝绳在具体工作中显示出有别于其它工程机械的工作特点,但国家的天然气行业标准《石油天然气工业用钢丝绳的选用和维护的推荐作法》规定的安全系数、滚筒直径与钢丝绳公称直径比值明显低于《煤矿安全规程》相应的规定。
3.1滚筒直径与钢丝绳公称直径比值大
《石油天然气工业用钢丝绳的选用和维护的推荐作法》关于滚筒直径的规定,滚筒直径的最小值至少是钢丝绳公称直径的20倍对于录井钢丝绳,滚筒直径允许和选定的设备一样大,但不应小于钢丝绳直径的l00倍。滚筒直径应足够大,缠绕钢丝绳的层数尽司能少同。
3.2安全系数差异
《石油天然气工业用钢丝绳的选用和维护的推荐作法》中规定
|作业类型|最小安全系数|作业类型|最小安全系数顿钻绳
旋转钻井下套管用绳
|钻并绳|3橄架竖起和放倒用绳|2.5|捞沙绳|3有别于旋挖钻机纹车用绳|3而《煤矿安全规程》中相似设备安全系数规定的最小值为5,比石油行业标准的高许多。
3.3坚持使用排绳装置
鉴于钻井钢丝绳的工作特点,绞车滚筒上的钢丝绳必须排列整齐,否则滚筒上的钢丝绳受到挤压不均,极易造成损坏。对于大型的绞车,配有自动的排绳装置,无需人工排绳,但对于一些小型的气动绞车,只安装了简陋的排绳装置,在收绳中仍需要操作人员手动排绳,而在紧张的工作中是没有那么多时间去手动排绳的,这就造成了钢丝绳的乱绳。
3.4耐磨损抗疲劳
钢丝绳在钻井过程中,经常会出现高速频繁的起落,频繁的加载卸载,钢丝绳带动游车提拉下放油管,这样容易造成钢丝绳疲劳。
承载能力下降。
钻井用钢丝绳工作环境恶劣,特别是在海上,盐分、湿度都很大,如果不注意日常保养会很快生锈,对于质量较大的钢丝绳在使用中还要注意钢丝绳的移动,切忌拖拽对钢丝绳造成磨损。海上多风也会造成在作业过程中加重钢丝绳工作载荷(风载震动等,都会降低钢丝绳的使用寿命。

4.海上石化其他钢丝绳
4.1海上平合吊机钢丝绳

海上钻井平台多使用吊机吊运物资上下平台,钻修井设备搬运
等大载重货物搬运,这类绳使用频率频繁,载荷变化多样,长时间暴露在海洋盐碱高湿度环境中,极易出现疲劳、锈蚀、断丝等现象,这类钢丝绳更要注意日常的维护保养。吊装时要缓慢起升,匀速移动
防止出现冲击载荷。这类钢丝绳通常选用的规格有6×25Fi、6×29Fi、
6x36SW 系列钢丝绳-4。
4.2采油作业用钢丝绳
这里的采油作业用钢丝绳指的是抽油机所用的钢丝绳。这类钢
丝绳起到连接抽油机头和抽油杆的作用,由于拽引钢丝绳在工作中
频繁承受悬点载荷提起、降落、制动时的冲击,因此在强度、挠性和耐磨性上都要求很高。这类钢丝绳的使用数量约占石油天然气工业
用钢丝绳总量的10%。抽油机通常选用18×7、FNR35类不旋转钢丝绳,并注意钢丝绳的锈蚀和磨损程度。
4.3钻机井架起升钢丝绳
自升式井架与底座的起升用粗直径钢丝绳,这类钢丝绳现场使
用频率不高,露天悬挂、承受载重,仅在钻机移动时使用,要求耐磨损、耐腐蚀及较高的安全性。该类钢丝绳储备时间长、使用周期短,为保证安全,要十分重视这类钢丝绳的日常维护与保养。
通常选用的规格有6×37+FC-65.0,72.0mm;6×55SWS+FC-
72.0,77.0mm;6×61+FC-61.0,65.0,67.0,72.0mm;6×61+PPC-67.0,72.
0mm。

5钢丝绳使用原则
5.1钢丝绳旋向的确定推荐依照:右旋绳槽的卷筒使用左捻钢
丝绳;左旋绳槽的卷筒使用右捻钢丝绳。对于单层缠绕的不旋转钢
丝绳,须严格遵守此原则,否则易引起钢丝绳的损伤。
5.2对于多层缠绕的情况,绳的捻向由卷筒绳槽的方向决定。多层缠绕卷筒的钢丝绳相互间摩擦力及受到的挤压力都较大,易产生乱绳现象,应选用直径略小于绳槽节距和绳槽直径的钢丝绳,以增加钢丝绳与卷筒间的接触面积,减少相邻钢丝绳问的摩擦力从而提
高钢丝绳的寿命。实践证明,钢丝绳的直径比绳槽节距小1%,有助于排绳紧密,有效消除爬绳、乱绳现象。
5.3在相同直径下,钢丝绳外股数越多直径越细。单根钢丝就越细,这种钢丝绳的挠性好,能很好地克服钢丝绳多次进出卷筒时受
到的反向弯折力,穿绳也容易。而较粗的外股,其钢丝也较粗,则能更好地抵抗磨损、机械损伤、腐蚀和挤压力。只有将两种优点适度的结合起来,才是高性能的优质钢丝绳
5.4按钢丝绳表面分光面钢丝绳和镀锌钢丝绳。在室内或一般
工作环境中大多使用光面钢丝绳,在潮湿环境或有酸性侵蚀的地方
一般使用镀锌钢丝绳。
5.5经过拉伸、弯折、扭转等力学实验我们发现,交互捻的钢丝
绳性能要优于同向捻。

6结束语
海上钻采作业用钢丝绳通常要求承载能力高,由于钻井的深度
问题需要长度长的钢丝绳,对于一些含S高的井,耐酸性腐蚀也是
很重要的一个指标。海上石化领域由于其新产业、新领域、新环境,钢丝绳的选用及使用受到极大地关注,由于身处海洋之中,一根钢
丝绳的小问题可能就会酿成重大的事故,钢丝绳安全不容小视。
当今我们可以借鉴国内陆地煤炭行业对钢丝绳的选用及维护
管理制度或借鉴国外先进的钢丝绳选用、维护、管理方式,提高我国海上钢丝绳安全指数。

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