（中石化中原石油工程有限公司固井公司，河南 濮阳 457001）

双机双泵固井撬技术要求研究

张东宁

（中石化中原石油工程有限公司固井公司，河南 濮阳 457001）

固井施工是钻井工程中一项非常重要的工序。固井工序的质量直接影响一口井的开采效率，更影响这口井的使用寿命。在固井施工作业中，双机双泵固井撬是一个非常重要的技术。在钻井水平不断发展的今天，对双机双泵固井撬的技术要求也越来越高，但是现在在业界对其技术要求并没有一个明确的标准。本文将对当下双机双泵固井撬进行一下技术总结，提出一些合理的双机双泵技术要求和使用时要注意的事项。

双机双泵 技术要求 配置

一、概述

双机双泵固井撬是一种必不可少的固井设备。固井工序是整个钻井过程中最后一道作业。一口油气井一般要2-5次固井，不同层次的固井工序要不同的套管方式。固井撬的作用是进行深井固井作业、压力测试或者其他流体泵送作业，可以在高压环境环境下进行正常作业，性能可靠，运输方便，适合钻井作业的使用，在我国当前钻井工程里发挥很大的作用。

二、双机双泵技术要求

1总体要求

所谓双机双泵，就是一台固井撬上有两个离心泵，两个离心泵分别受两台独立的机器控制。一般由发动机、传动箱、液压系统、离心泵、混合罐等部分构成。当前市场上主流的双机双泵固井撬最高工作压力都在100MPa左右，排量由2-3m³/ cm³，混浆能力达到2.3m³/min。双机双泵固井撬可以在-30-50℃的温度下进行正常工作，在90%以下的湿度环境下工作最为合适。对于不同品牌的固井撬其工作时间也不尽相同，但是笔者根据对市场上几种主流固井撬产品的考察，认为固井撬额定工作压力下，最大连续工作时间为4个小时，在最大排量工作下其连续工作时间不得超过6个小时。

2动力系统设置要求

对于现行的双机双泵固井撬来说，其动力设备主要是柴油机。以PCS-721B型固井撬为例，其使用CAT3406C型柴油机，额定功率为490HP-2100RPM，使用电启动的启动方式。

动力系统除了发动机还包括传动系统，还是就PCS-721B型固井撬来说其传动箱配有三台Allison HT-750DR、5档变速及空档，配有供液压系统和动力端润滑系统。发电机和传动箱采取三点固定的方法安装。

传动轴是安装在传动箱和三缸柱塞泵之间的装置，作用是把发电机的动力传输到柱塞泵上去，起一个桥梁纽带作用。传动轴的安装角度非常重要，不能有丝毫的差错，不同生产商的双机双泵固井撬都有不同的规范，这很难规范到一起，但必须符合生产商建议的最大安装角来进行安装。传动轴要采取全封闭措施，加装金属护罩，为了方便日后使用过程中的检查和保养要在十字头处设置可开卸的窗口。

3其他设备技术要求

在双机双泵固井撬中我们还要注意三缸柱塞泵的设置，其作用是泵送水泥浆、携沙液、含硫原油、酸、泥浆或者其他油井工作液体。在双机双泵中，要对每一台泵配置整体式减速箱，以控制机泵的速度。三缸柱塞泵要和发动机直列。

液压系统由液压油箱、闭式变量柱塞泵、齿轮油泵、闭式定量马达、风扇冷却器和其他液压附件组成，分为闭式和开式两个独立的系统，分别驱动不同的装置，三个离心泵由闭式液压系统驱动，混浆槽、计量桶的搅拌器、喷射器油缸和下灰油缸由开式驱动系统驱动。闭式液压系统驱动的三个离心泵驱动马达通过控制箱里的组合阀进行连续调节，其工作压力可由控制台上的压力表显示，方便操作人员查看。开式系统的计量罐搅拌器马达、混浆罐搅拌器马达转速受操作平台上两个带溢流阀调节，下灰油缸受带溢流阀的手动换向阀控制，操作人员可以手动进行控制或者由电磁阀通过计算机进行自动控制。

三、双机双泵固井撬操作技术要求及注意事项

1操作程序技术要求

双机双泵固井撬在启动发动机前要先对散热器、燃油箱、液压油箱、润滑油罐等各个系统进行液位检查，打开气源气路球阀、各种电源开关。在确认前期检查工作无误后启动发动机，逐步加大油门到制定工作转速。启动清水泵给混浆槽以三分之一的水量后分别启动循环和增压离心泵，在循环和柱塞泵吸入管汇罐后停止离心泵工作，并且关闭柱塞泵增压管路的阀门。再进行其他的准备工作之后要启动清水泵，开始连续固井作业。手动操控阀门直到达到设定的清水流量。当混浆槽液位距离顶部达0.45m的时候开始往井内输送泥浆，并且控制三缸泵的泵速，是混浆槽的液位保持距罐顶0.45，m左右的高度。当干灰罐快要输空的时候因为干灰输送量的减少会导致压力下降和水泥浆密度的不稳定，这时需要打开水泥计量阀降低混浆速率。

2注意事项

当双机双泵固井撬在操作现场出现故障的时候可以使用备用或者外接离心泵来继续故障，或者用柱塞泵去应急泵送清水和泥浆，但是这只是一个可能性，实际操作的时候不建议使用柱塞泵进行应急操作，因为这会极大的损害设备。

在设备运行的时候，不得移动任何部件的防护罩，不能让任何人员的身体靠近传动轴、泵驱动或者其他机械部位，以不免对人身的伤害。设备在高压环境工作时不能使用低压管，只能3用高压管连接。

在出现以下的紧急情况时要运用熄火装置紧急关闭发动机：失火、机械故障、发动机失控、易燃气体进入发动机进气口。不过在发动机满负荷工作状态下使用紧急停机系统非常损害发动机。在发动机重启之前要重新调整紧急停机装置在进气口的阀门。

在双机双泵固井撬的实际使用中还会有许多的突发状况和问题，我们要根据实际状况做好应急措施，做好防护措施，保障双机双泵固井撬的正常运行。

结语

在现代实际的钻井工程中，双机双泵固井撬有很大的应用。虽然市场上不同商家的固井撬有不同的技术上的、操作上的还有参数上的规范，但是我们应该提出一个比较标准的技术规范，以规范在施工中双机双泵固井撬的应用，提高施工的安全性，保护设备的正常运行。在今后的钻井工程上我们要运用更加规范的操作来操控双机双泵固井撬，以保证打的井的使用的安全性和采油气的效率。

[1]徐惠锋．国外套管设计方法[J]．使用钻采技艺 ，2011（5）．

[2]Erik B． Nelson主编． 刘大为，田锡君，等译．现代固井工艺[M]． 沈阳：辽宁科学技术出版社，2004（11）65-68．

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