海洋修井机循环系统的升级改造

陈宇海

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江 524057）

海洋修井机循环系统的升级改造

陈宇海

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江 524057）

修井机循环系统的作用是在井筒内建立泥浆循环，通过泥浆泵的运行，提高水泥浆的压力，使其在井筒内形成稳定的循环，才能冷却钻头，达到修井作业的效果。通过对修井机循环系统的升级改造试验，取得了较好的效果，节约了循环系统的能量消耗，提高了修井机的作业效率。

修井机；循环系统；升级改造

Abstract：The work of the workover system of the workover rig is to establish a mud circulation in the wellbore.Through the operation of the mud pump，the pressure of the cement slurry is increased to form a stable circulation in the wellbore to cool the drill bit to reach the workover effect.Through the upgrading of the workover system of the workover rig，the results have achieved good results，saving the energy consumption of the circulatory system and improving the working efficiency of the workover rig.

Key words：workover rig；circulation system；upgrading

1 修井机概述

在修井作业施工过程中，修井机是必备的修井设备，通过修井机的安全运行，实现了起下管柱，起下钻具以及处理事故等施工作业。修井机主要由八大系统组成，动力系统是为修井作业提供动力的设备，一般使用柴油机。传动系统主要利用离合器和传动轴，将动力传递给井下的钻具。旋转系统带动井下的钻具旋转，达到解卡的效果。循环系统是修井机的关键组成部分，通过泥浆泵将水泥浆送入井底，使其在井筒内形成循环，而冷却钻头引导钻具的顺利下井，能够携带岩屑，并实施压井作业，保证井下作业施工的顺利进行。提升系统能够达到提升管柱的作用效果，通过大钩等设备，将井下的管柱提升到地面上来，实现起下管柱的作用。底座系统是修井机各个组成部分的支撑，有效地组合成为修井机操作的平台。防喷系统是预防发生井喷事故而设计的，通过井口防喷器等设计，有效地防止井喷事故的发生。附属系统是为修井机的正常运行提供照明、电力设备等，保证修井机的正常运转，达到最佳的修井作业效果。

2 修井机循环系统的升级改造措施

对修井机循环系统的改造，主要从提升泵的优化设计以及循环管柱系统的升级改造入手，采取节能降耗的技术要求，满足各种井下作业施工的需要，不断提高修井作业施工的效率，减少修井作业施工的成本，才能达到油田生产的经济指标。

修井机的循环系统是修井机的重要组成部分，也是井下修井作业的安全保障系统，利用泥浆泵给水泥浆提高压力，通过管汇注入到井底，使其达到设计的压力，之后进行上返，循环起来，携带井底的污物和杂质，同时达到压井的效果，避免由于井下作业而引起的井喷事故的发生。通过科研的力量，优化设计泥浆泵，将泥浆泵进行升级改造，降低泥浆泵的能耗，提高泥浆泵的效率，使其应用最少的能耗，达到最佳的效率。通过对循环管汇系统的优化升级，减少管汇的投资，优选合适的材质，达到井下作业施工的要求。

2.1 柴油驱动泥浆泵的升级改造

通过对海洋修井机的泥浆泵的运行流程进行升级改造，将原来的泥浆泵出口，增加单向阀工艺流程，避免使用多台泥浆泵在单独维修时以及并泵运转出现不同步的影响。防喷器喇叭口返回工艺流程，可以选择性回流进计量罐及或循环池。

修井机的循环系统主要由泥浆泵和井下的管柱组合而成，最关键的设备是泥浆泵，通过优化泥浆泵进出口管线工艺流程，减少管线弯头，达到提高泥浆输送效率的效果。

修井机的循环系统中设计增压泵，为了达到最佳的增压效果，在泵的进口安装辅助增压泵，对大的泥浆泵进行灌注，防止泵抽空，而影响到泥浆的正常循环。将灌注泵安装在泥浆泵的进口处，能够减少泵发生汽蚀的现象，提高泵效，达到泥浆循环的效果。

2.2 泥浆循环管汇系统的升级改造

海洋修井机的循环系统，水龙带都是带钢丝编织、铠装的42.5MPa高压软管，通过水龙头连接地面和井下的管柱，将水泥浆灌注到井底，通过水龙带进行传输，通过调节水龙带的规格尺寸以及材质，提高水泥浆循环的效率。降低水泥浆在管道中流动的摩擦阻力损失，提高水泥浆循环的标准，满足修井作业施工的需要。

通过减少水龙带的最小弯曲半径，提高水龙带的输送效率。实施压裂和酸化施工时，不允许使用水龙带，而是选择连续油管，通过可以弯曲变形的连续油管的应用，达到最佳的酸化、压裂效果，避免对水龙带产生损害，提高修井作业的效率。

将循环管汇系统进行升级改造，压井管汇进行最优设计，达到压井的效果，而避免发生井喷事故，压井管汇将泥浆压力表、泥浆泵的高压管汇连接起来，每个连接部件的三通及四通必须达到设计压力，否则会造成压力损失，而影响到压井作业的效果。在泥浆循环的过程中，通过旋塞阀的设计，实现泥浆的正循环和反循环，按照井下作业施工设计的要求，保证泥浆循环达到压井的作用效果。

对循环系统进行升级优化，原来管汇阀门是旋塞阀，目前全部改回泥浆闸阀和平衡闸板阀；优化后循环带压开关容易，操作方便。应用节流管汇以及常压的气液分离器对循环系统进行控制，保证修井机的循环系统正常的循环，不断提高修井作业的效率，节流管汇通过控制阀门与井口连接，出口端和气液分离器相连接，使井口返回的含气泥浆进入分离器，实现气液的分离，使泥浆继续循环使用，减少气体的影响，提高泥浆循环的效率。

3 结论

通过对修井机循环系统的升级改造，提高修井机的运行效率，通过对泥浆泵及管汇进行升级改造，减少水泥浆的能量损失，提高水泥浆循环的效率，解决修井作业施工的安全问题，提高井下作业修井作业的施工质量，不断提高油田修井作业的效率。

[1] 关双会，周洪军，沈国华.HXJ180MB海洋修井机移运结构改造技术分析[J].中国造船，2011，（a2）：377-385.

Upgrading of Marine Workover Machine Circulation System

Chen Yu-hai

TE952

B

1003–6490（2017）09–0083–01

2017–06–24

陈宇海（1978—），男，广东湛江人，工程师，主要从事海洋平台设备管理工作。