泥浆泵运行及检维修风险综合治理方案研究

张颢新，王艳丽

（川庆钻探长庆钻井总公司，陕西西安 710016）

0 引言

泥浆泵是石油勘探开发所需的关键设备，它就像人体的心脏一样，是为石油钻机钻井供应所需要的泥浆液体，没有泥浆的连续供应，石油钻井勘探就无法正常运行；因此泥浆泵能否安全高效运行，是整套钻机能否正常钻井的关键。近年来，随着油气勘探的不断深入和先进钻井工艺的不断应用、对安全管理要求的进一步提高，对泥浆泵的运行安全和检维修工作提出了更高的要求。因此，如何保障泥浆泵安全高效运行、降低泥浆泵检维修作业的风险，成为相关技术人员研究的课题。

1 泥浆泵运行现状及存在风险分析

随着油田勘探的不断深入，定向井、水平井、特殊工艺井、纵式井组不断增多，泥浆泵的泵压也由过去的8～12 MPa 增加到现在的20～30 MPa（图1）。随着泥浆泵压力的不断增高，它的运行风险也在不断增加。综合钻井总公司现场运行的各型钻机泥浆泵运行情况分析，在安全运行和检维修方面存在以下风险。

（1）随着勘探井深的增加和水平井的增多，井下压力也不断增加，经常会出现超压后安全阀打开泄压。但是泄压时不能及时停泵，需要人工停泵，这样将会给操作人员、设备、井下作业带来较大的安全风险。

图1 泥浆泵工作现场

（2）由于纵式井的增多，钻井泵随着钻机推移要前移，而泥浆罐不能随着钻机向前推移，而是每3 口井向前移动一次，这样就给泥浆泵泄压管线的安装及泄压工作带来了较大困难，也增加了高压伤人的风险。

（3）泥浆泵空气包检查充气阀、更换胶囊存在登高及临边作业，人员没有站立平台，存在滑落风险。

（4）泥浆泵安全阀的检查、维护、保养是一项日常工作，而安全阀设计安装位置较高、无站立平台，不便于实施检查。另外，检查过程是一项高处作业，作业风险大，并且尾绳无系挂点、安全带无法有效使用，存在高处滑跌的分析。

（5）人员在检维修泥浆泵时，需要登到泥浆泵顶部作业，周围没有设置登高用的梯子，存在滑跌的风险。

（6）缸套、活塞的更换，在泥浆泵头前面没有设立操作平台，检维修作业存在滑跌的风险。

（7）安装泥浆泵活塞时，需要两名员工配合，一名员工手扶冲杠、另一名员工进行敲击作业，存在榔头打滑伤人风险。

（8）在检维修泥浆泵液力端时，泵内残留泥浆会直接流在地面，存在环境污染的风险。

图2 空气包检维修平台

2 风险综合治理方案

针对泥浆泵在运行和检维修作业过程中存在的风险，提出以下综合治理方案。

（1）泥浆泵检维修平台的设计配套，降低在泥浆泵检维修过程中的滑跌风险。具体做法如下：①在泥浆泵空气包处加装检维修操作平台，避免更换胶囊、检查充气阀高处滑落的风险（图2）；②在泥浆泵液力端前部制作更换缸套、活塞的检维修平台，并加装栏杆，解决检维修泥浆泵滑跌的风险（图3）；③在泥浆泵一侧加装登高的梯子，预防登高时的滑跌风险（图4）；④在泥浆泵上水管线过桥梯子上制作安装操作平台，工作人员可以站在平台上检查、保养泥浆泵安全阀（图5）。

图3 活塞、缸套更换检检维修平台

图4 登高梯子

图5 安全阀检查平台

（2）在泥浆泵底座紧靠安全阀位置设计加装泄压桶，随泥浆泵前移，解决了泄压管线加长或悬空泄压带来的高压伤人风险（该项设计已获国家专利：ZL.2015 2 0836004.3）（图6）。

（3）设计安全阀泄压时泥浆泵自动卸载停泵装置，解决泥浆泵泄压时，操作人员不能及时停泵带来的安全风险（该项设计已获国家专利：ZL2015 2 0836030.6）（图7）。

（4）在泥浆泵液力端缸套顶丝下部加装泥浆收集槽，解决泥浆泵检维修时泥浆直接落在地面造成环境污染的问题（图8）。

图6 泄压筒

图7 自动卸载安全阀

（5）自制套筒式手扶杆，在安装泥浆泵活塞时将冲杠穿入套筒内，人员手扶杆把，避免了敲击作业时人员与冲杠直接接触，降低了榔头打滑伤人的风险（图9）。

图8 加装泥浆收集槽

图9 套筒式手扶杆

3 结束语

通过以上的综合治理方案，有效解决了在井队现场检维修泥浆泵时存在的高压伤害、高处坠落伤害、滑跌伤害、手工具伤害、环境污染等风险。

但是由于各种型号钻机泥浆泵的摆放及结构有一定的变化，在使用该方案时应当结合设备的具体情况进行设计优化。同时，风险控制既要控制物的不安全状态，更要控制人的不安全因素。只有通过两种状态的有效控制，才能将泥浆泵运行及检维修作业的风险降到最低。