李向東 張坤 張浩(勝利油田技術(shù)檢測中心,山東東營 257000)
石油井架檢測常見問題及原因分析
李向東 張坤 張浩(勝利油田技術(shù)檢測中心,山東東營 257000)
石油井架檢測主要依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY 6326-2012《石油鉆機和修井機井架底座承載能力檢測評定方法及分級規(guī)范》進行,檢測項目主要包括使用情況調(diào)查、外觀檢查、無損檢測、應(yīng)力測試,井架綜合評定以井架承載能力試驗為主,根據(jù)應(yīng)力測試數(shù)據(jù)計算井架的實際承載能力,按照測評鉤載進行級別判定,根據(jù)判定的級別和使用情況確定檢測周期。
井架外觀檢測發(fā)現(xiàn)的缺陷主要分為影響井架承載力的缺陷、影響作業(yè)人員人身安全的缺陷和其他次要缺陷,統(tǒng)計檢測的井架測評結(jié)論,對評定為不同級別的主要缺陷的數(shù)量進行匯總,如表1所示。
表1 不同級別的各種缺陷的數(shù)量統(tǒng)計表
(1)立柱變形、銹蝕、錯位
評定為C級的90.5%的、報廢的100%的井架都存在不同程度的主立柱損傷現(xiàn)象,說明立柱損傷是影響井架承載能力的最大因素。
(2)橫斜撐桿變形、銹蝕
橫斜撐桿變形、銹蝕的井架數(shù)量占總數(shù)的比率最大,達到了41.8%。橫斜撐桿的缺陷主要是由于井隊搬家、或者井隊作業(yè)時碰傷導(dǎo)致。橫斜撐桿雖然不是主承載構(gòu)件,但是如果受損,會導(dǎo)致井架受力不均勻,且影響井架整體剛度,甚至重載時會導(dǎo)致井架瞬間倒塌。
(3)井架游動系統(tǒng)與指重表繩數(shù)不一致
對檢測的256臺井架進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)有38臺井架游動系統(tǒng)與指重表繩數(shù)不一致,約占總數(shù)的14.8%。存在此種情況的井架在加載時指重表顯示的數(shù)值不是井架承載的真實重量,如果在井架過載時而指重表顯示未超過井架最大鉤載,造成司鉆誤判,嚴(yán)重的會直接導(dǎo)致井架倒塌事故。經(jīng)調(diào)查,許多井隊司鉆未意識到該問題的危險性,給鉆修井作業(yè)造成極大的安全隱患。
(4)人字架、起放裝置變形、銹蝕、安裝不規(guī)范
人字架及起放裝置變形、銹蝕、安裝不規(guī)范的井架為8.2%。人字架在起升和下放井架時承擔(dān)著巨大的拉壓應(yīng)力,在剛起升時受力最大,該位置的嚴(yán)重缺陷會直接導(dǎo)致井架在起升過程中摔倒,造成巨大的經(jīng)濟損失。
(5)關(guān)鍵焊縫開裂
有3.9%的井架存在關(guān)鍵焊縫開裂缺陷,裂紋擴展的速度很快,到達一定程度后,該焊縫如果受到拉力和彎矩的作用,就會直接斷裂,導(dǎo)致井架整體倒塌。
(6)游動系統(tǒng)未按最大設(shè)計輪系使用
該問題在修井井架出現(xiàn)的較為普遍,有17.2%的井架的游動系統(tǒng)未按最大設(shè)計輪系使用,其中50噸履帶式通井機最多。該情況會導(dǎo)致在同樣的設(shè)計鉤載下,造成死繩和快繩受力偏大,增大井架附加力,存在隱患。
(7)影響作業(yè)人員安全的缺陷
井架登梯損傷,井架無防墜落裝置,二層臺護欄、指梁缺失,大鉤、吊環(huán)、吊卡磨損、裂紋等缺陷,雖然不會直接造成井架的倒塌,但是這些缺陷的存在會造成作業(yè)人員的人身傷害。該類缺陷達到了49.2%,對作業(yè)人員人身安全存在較大隱患。
(1)建議井架使用單位加強對井架的管理工作,對所有的井架進行編號管理,建立完整的井架數(shù)據(jù)庫,完善井架的生命周期管理,對于檢測有問題的井架要落實整改。
(2)建議井架使用單位加強對井隊作業(yè)人員的安全教育和監(jiān)督,嚴(yán)格按照規(guī)定使用井架。要求井隊作業(yè)人員愛護井架,重點學(xué)習(xí)對井架底座的保養(yǎng)維護和井場事故的應(yīng)急處理,開展隱患排查活動,消除井場安全隱患。