第一篇：論鉆臺司鉆與機(jī)房司機(jī)協(xié)作對柴油機(jī)節(jié)能增效的影響

鉆臺司鉆與機(jī)房司機(jī)協(xié)作對柴油機(jī)節(jié)能增效的影響

郟志剛

（渤海石油職業(yè)學(xué)院 石油工程系，河北 任丘 062552）

[摘要] 目前，在石油鉆井過程中，鉆機(jī)動力主要由柴油機(jī)提供，確保柴油機(jī)正常運轉(zhuǎn)、延長柴油機(jī)使用壽命，是柴油機(jī)司機(jī)的主要職責(zé)，也是確保鉆井進(jìn)尺、降低施工成本的重要因素之一。本文探討了由于機(jī)房司機(jī)與鉆臺司鉆之間缺乏有效協(xié)作，而造成的緊急啟動、急掛負(fù)荷、超重負(fù)載、高溫停車等操作對柴油機(jī)正常運轉(zhuǎn)帶來的危害，并分析了危害原因，提出了解決方案。

[關(guān)鍵詞] 柴油機(jī)；節(jié)能增效；原因分析；

目前，在我國鉆井設(shè)備中，機(jī)械式動力鉆機(jī)還占有相當(dāng)大的比例。所配備的內(nèi)燃機(jī)動力大都以12V190型系列柴油機(jī)為主。該機(jī)型柴油機(jī)是我國自主研發(fā)的中型動力機(jī)系列，在國內(nèi)石油鉆井機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用，為我國石油工業(yè)的發(fā)展立下了赫赫戰(zhàn)功。該系列機(jī)型具有性能可靠、維修方便、價格低廉等諸多優(yōu)點。但實際應(yīng)用中額定工作小時內(nèi)不出現(xiàn)問題的車很少。經(jīng)統(tǒng)計，在額定工作小時內(nèi)未發(fā)生過故障的柴油機(jī)不到5%；86%的柴油機(jī)尚未服役期滿而退役。在石油鉆井施工過程中，由于機(jī)房司機(jī)與鉆臺司鉆之間缺乏有效協(xié)作和及時有效的信息交流，造成經(jīng)常性緊急啟動、急掛負(fù)荷、超重負(fù)載等非正常操作，這是造成柴油機(jī)故障的重要因素之一，并由此帶來能源浪費、環(huán)境污染、設(shè)備損耗等問題頻繁出現(xiàn)。研究提供動力與使用動力的二者關(guān)系，也就是協(xié)調(diào)好鉆井司鉆與機(jī)房司機(jī)之間的關(guān)系，能夠在一定程度上實現(xiàn)節(jié)能、減排、增效。由于機(jī)房司機(jī)與鉆臺司鉆之間缺乏及時有效的協(xié)作和信息溝通對柴油機(jī)等設(shè)備所造成的危害主要表現(xiàn)在：緊急啟動、急掛負(fù)荷、超重負(fù)載、高溫停車等錯誤操作程序中。

一、緊急啟動

柴油機(jī)使用時，在到達(dá)工作加載前，應(yīng)做好一系列的準(zhǔn)備工作：如啟動前檢查、啟動預(yù)供油、工作預(yù)熱等，才能進(jìn)入工作狀態(tài)。在實際施工過程中，由于機(jī)房司機(jī)與鉆臺司鉆之間缺乏及時有效的信息溝通，使用動力前往往缺乏預(yù)見性。啟動時沒有足夠的時間做啟動前準(zhǔn)備，那么就經(jīng)常會出現(xiàn)緊急啟動的情況。緊急啟動的種類及危害主要包括以下幾個方面：

1.無啟動前檢查啟動：正常啟動前應(yīng)該對包括：整車固定、動力輸出、附件齊全、油 水 氣路等各方面進(jìn)行全面而細(xì)致的啟動前檢查。否則，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都可能會導(dǎo)致：啟動困難、無法啟動、啟動時間長、機(jī)件損壞甚至啟動后飛車。

2.無盤車啟動：啟動前盤車（2~3圈），是為了判斷在柴油機(jī)內(nèi)部與外部各運動機(jī)件之間，有無異常聲響、阻力過大、曲軸卡滯等現(xiàn)象，以便及時發(fā)現(xiàn)及時排除。否則，有可能出現(xiàn)：啟動阻力大、啟動困難、啟動時間長、機(jī)件損壞、啟動馬達(dá)燒損等機(jī)械故障。

3.無預(yù)供油、啟動開關(guān)時使用總旋閥啟動：此類違規(guī)操作是由于司機(jī)無正常啟動時間，從而不使用或有意斷開預(yù)供油系統(tǒng)，直接為啟動馬達(dá)提供啟動氣源，迫使柴油機(jī)在無預(yù)供油潤滑時直接啟動。其危害為：啟動時所有運動機(jī)件摩擦表面短時間內(nèi)都處于干磨狀態(tài)，致使各摩擦表面磨損加劇、配合間隙增大、工作震動增大、工作油壓降低、動力性能下降。

4.以車帶車啟動：通常在一臺柴油機(jī)的啟動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，較短時間內(nèi)無法修復(fù)時出現(xiàn)的一種嚴(yán)重違規(guī)的啟動方式。通過動力聯(lián)動系統(tǒng)掛合，將故障車與一臺工作車相連，迫使故障車在工作車的驅(qū)動下強(qiáng)制啟動。其危害是巨大的：此類啟動有可能造成機(jī)件嚴(yán)重變形、損壞，甚至整車報廢。

通過現(xiàn)場跟蹤調(diào)研，在施工過程中，造成柴油機(jī)緊急啟動的主要成因有幾下幾方面： 1.工作車發(fā)生故障，急需啟動替代動力。解決方案為：要求司機(jī)應(yīng)及時細(xì)致地對工作車進(jìn)行巡檢、監(jiān)控，如發(fā)現(xiàn)工作車故障隱患，在及時維修的同時，確保其正常運轉(zhuǎn)，并隨時掌握其運轉(zhuǎn)狀況，如有必要，將替代動力及時啟動預(yù)熱。以便工作車故障不能及時排除導(dǎo)致無法繼續(xù)工作時，可及時安全地連接備用動力。

2.井口發(fā)生溢流需要換車。解決方案為：司鉆應(yīng)對鉆井進(jìn)度及鉆遇地層情況，有較為詳細(xì)地了解，并及時與柴油機(jī)司機(jī)溝通有關(guān)信息。在即將進(jìn)入油氣層段之前，及時告知司機(jī)，盡可能使用較遠(yuǎn)機(jī)房動力，或啟動預(yù)熱備用動力。

3．鉆臺動力不足，急需并車增加動力。此類問題應(yīng)要求司機(jī)、司鉆相互協(xié)作，各盡其責(zé)。首先，機(jī)房司機(jī)在工作車正常工作下，須將備用動力及時啟動預(yù)熱，保持柴油機(jī)水溫、油溫在工作溫度。特別是在冬季，尤為重要。其次，要求司鉆對鉆井過程中的動力需求，盡可能地有預(yù)見性，即使要立即增補(bǔ)機(jī)房動力，應(yīng)盡量提前告知機(jī)房，以便給司機(jī)預(yù)留出啟動及預(yù)熱時間。

二、急掛負(fù)荷

急掛負(fù)荷通常是與突然啟動同時出現(xiàn)的非正常操作。通常是柴油機(jī)在未達(dá)到工作溫度（特別是在冬季），直接進(jìn)入負(fù)載工作狀態(tài)。由此帶來的事故隱患如下： 1.柴油機(jī)潤滑油未達(dá)到工作溫度，致使機(jī)油壓過高、粘度過大。短時間內(nèi)無法有效進(jìn)入各摩擦表面形成油膜，從而使柴油機(jī)機(jī)件磨損加?。ㄌ貏e是軸瓦）。導(dǎo)致柴油機(jī)磨損增大、噪音增大、震動增大、壽命降低。

2.由于柴油機(jī)未經(jīng)預(yù)熱，導(dǎo)致冷卻水溫過低，同時燃燒室外圍環(huán)境溫度過低，造成燃油燃燒不充分。由此帶來的事故隱患如下：a.燃油未經(jīng)完全燃燒便被排出，會造成油耗增加、燃油浪費，直接影響柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。b.由于排氣管大量冒黑煙而造成環(huán)境污染。c.未燃盡的燃油會形成游離碳堵塞排氣系統(tǒng)，進(jìn)而形成惡性循環(huán)，造成習(xí)慣性排黑煙。d.柴油機(jī)功率下降，短時間內(nèi)無法滿足鉆臺動力需求，造成燃油消耗增大，直接影響柴油機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性。

3.故障發(fā)生頻率高，整車壽命降低，無法達(dá)到額定工作時間。

對于急掛負(fù)荷這一非正常操作，在施工過程中應(yīng)盡可能加以避免，堅持怠速暖車。主要措施為：

1.提高操作者素質(zhì)是關(guān)鍵。鉆臺司鉆應(yīng)熟悉本地區(qū)地下地層、構(gòu)造等地質(zhì)情況，施工前應(yīng)廣泛搜集該地區(qū)，特別是鄰井的施工情況，對即將鉆遇的地層有充分的了解，并將有關(guān)情況及時與柴油機(jī)司機(jī)進(jìn)行溝通；柴油機(jī)操作者也必須熟知柴油機(jī)的工作原理、構(gòu)造特點、使用要求，熟悉柴油機(jī)的使用和維護(hù)方法，遇緊急情況能夠熟練進(jìn)行操作。

2.嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作。操作者必須掌握有關(guān)柴油機(jī)使用保養(yǎng)說明書和操作規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)要求，總結(jié)摸索經(jīng)驗，并在工作中嚴(yán)格執(zhí)行。

3.柴油機(jī)司機(jī)應(yīng)做好柴油機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，并及時了解鉆臺信息，做好充分準(zhǔn)備，以便遇特殊情況正確應(yīng)對。

4.注意運行中的檢查。操作者在施工過程中，必須時刻注意柴油機(jī)的運行狀況，絕不放過微小的變化，對一些故障現(xiàn)象能夠早期發(fā)現(xiàn)，及時處理，防止由小到大、由輕到重，最終造成嚴(yán)重事故。

三、超重負(fù)載

超重負(fù)載原因多為鉆臺司鉆造成的，一是鉆臺起鉆過程中；二是處理井下卡鉆事故過程中。

1.起鉆時由于井下泥餅浸泡時間有限的原因，需要盡可能縮短起鉆時間、空井時間，以確保二次下鉆順利。由此，起鉆時司鉆往往在井內(nèi)鉆具未達(dá)到高速要求時提前使用高速。這種操作會造成轉(zhuǎn)速急劇下降，甚至導(dǎo)致柴油機(jī)熄火。同時供油量增大，致使燃燒室內(nèi)大量燃油無法燃燒而被排出，堵塞油嘴及排氣系統(tǒng)，形成大量黑煙排出。解決方案為：司鉆一定要按照機(jī)房所配動力的功率合理使用高速。

2.鉆井過程中，有時會出現(xiàn)起鉆遇阻情況。在做完相應(yīng)處理后，需要有限上提時，必須根據(jù)上提拉力大小，及時通知機(jī)房增補(bǔ)動力，以免出現(xiàn)單車超重負(fù)載現(xiàn)象。

四、高溫停車

高溫停車原因多是機(jī)房司機(jī)習(xí)慣性違規(guī)操作造成的，當(dāng)鉆臺發(fā)出卸載動力信號后，機(jī)房司機(jī)為節(jié)省停車操作時間，不按規(guī)程進(jìn)行降速、降溫而直接停車。其危害是巨大的：首先，由于溫度驟冷易造成受熱零件產(chǎn)生裂紋，同時也能造成供油、配氣等系統(tǒng)零件（如氣門彈簧、高壓油泵彈簧）損壞。其次，高溫停車時，由于機(jī)油溫及各運動機(jī)件溫度較高，從而使柴油機(jī)各摩擦表面間隙較小，油膜厚度較薄。二次啟動時，預(yù)供油短時間內(nèi)很難到達(dá)個摩擦表面形成保護(hù)，從而造成柴油機(jī)啟動阻力增大、啟動困難、磨損加劇、壽命降低等問題出現(xiàn)。如避免此類現(xiàn)象出現(xiàn)，解決方案就是：司機(jī)一定要按照操作規(guī)程，逐級卸載、階段降速、平穩(wěn)降溫，最后正常停車。

以上列舉的司鉆與司機(jī)工作中的一些操作弊端，不僅僅是長久以來的陋習(xí)和個人疏忽，仔細(xì)分析還有更為值得思考的東西。在當(dāng)今石油生產(chǎn)過程中，隨著鉆井機(jī)械的不斷更新，司鉆與司機(jī)都有了各自更為封閉的工作空間，相互溝通配合日趨減少。另外，在生產(chǎn)井與動力設(shè)備之間，又有著“寧舍兩臺車，不棄一口井”的工作理念。那么，在力保井深生命的前提下，機(jī)房動力違章操作甚至破壞性的操作曾出不窮也就不足為奇了?，F(xiàn)在，針對石油鉆井的各項規(guī)章制度一應(yīng)俱全，但是，執(zhí)行時往往是在盡可能保證人員、井安全的前提下，設(shè)備安全要讓利于鉆井成本。也就是在鉆井生產(chǎn)過程中，井出現(xiàn)緊急情況時，是正常操作保車棄井，還是違規(guī)操作保井棄車，對于幾十萬和幾千萬的選擇，很顯然都選后者。在這些無形的利益傾向指導(dǎo)下，帶病工作、提前報廢的設(shè)備出現(xiàn)就在所難免了。

綜上所述，協(xié)調(diào)好司鉆與司機(jī)的工作關(guān)系，就是協(xié)調(diào)好井深與動力設(shè)備之間的矛盾。通過大家的努力，盡可能的尋找出一條新的途徑，減少或避免上述提出的那種兩難選擇。在保證生產(chǎn)井安全的前提下，盡可能地、有意識、行之有效地保護(hù)機(jī)房動力設(shè)備。使之在工作使用期內(nèi)都能實現(xiàn)：“效能達(dá)標(biāo)、噪音達(dá)標(biāo)、排放達(dá)標(biāo)”。那么，在這個意義上，我認(rèn)為就能夠?qū)崿F(xiàn)鉆井生產(chǎn)過程中的節(jié)能、減排、增效。

作者簡介：郟志剛（1970—），男，渤海石油職業(yè)學(xué)院石油工程系教師。