一、知己知彼
1、傳動及受力方式的變化。代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉盤+方鉆桿鉆井作業(yè)的頂部驅動裝置,即頂驅作業(yè)的優(yōu)勢是能快速的建立起泥漿循環(huán),大大減少了起下鉆誘發(fā)的井下復雜事故和井噴失控事故;可以實現(xiàn)一個立柱長度的劃眼鉆進,特別是倒劃眼,建立一個穩(wěn)定可靠的井壁。轉盤+方鉆桿鉆井,特別是有了滾子方補芯,使方鉆桿和轉盤的配合間隙急劇縮小,震動減小,轉盤不僅給方鉆桿提供了驅動力,而且是一個可靠的扶正支點,游車和鋼絲繩有一定的撓動余地。
但是,使用頂驅以后,轉盤失去了扶正支點的作用,鉆桿和轉盤碰撞加劇,即使使用防震膠芯,也不能得到根本性的改善。所以使用頂驅后,高空墜物的物體打擊風險,急劇增大,特別是發(fā)生振動或連續(xù)發(fā)生振動以后。原因還有一個就是受力和約束的改變。使用頂驅以后,轉盤不再有扶正作用,頂驅導軌約束了游車,井架承載反轉扭矩。頂驅成為一根“攪屎棍”。安裝時頂驅主軸與井口對正。頂驅接一單根下放到井口,被轉盤的三角卡瓦夾住,調整頂驅的扭力梁的位置,對準井口。固定扭力梁。但是頂驅上升到一個立柱的最高點,井口是否對正,或者頂驅在立柱的中點,井口是否對正,只有天知道。而且井架因為底座基礎和鉆具容量會發(fā)生變化,天車相對于井口的位置也會因此生變。所以頂驅的主軸及主軸承也容易損壞。
2、頂驅的安裝尺寸和重量新增的事故隱患。頂驅取代水龍頭方鉆桿以后,游動系統(tǒng)的長度發(fā)生了很大的變化,防碰空間急劇減小,所以使用頂驅,防頂天車是司鉆操作第一要緊的安全操作規(guī)程。
另外,頂驅的自重遠遠大于水龍頭和方鉆桿,所以使用頂驅時剎車更費勁,原來的電磁輔助剎車效能明顯不足,容易發(fā)生剎車失靈或溜鉆現(xiàn)象。需要及時調整相關參數(shù)或提前采取預防措施。
3、頂驅的吊環(huán)傾斜,方便起下鉆立柱進入簡支梁,但如果忘記收回,容易壓塌猴臺,造成井架工高處墜落的亡人事故。同樣因頂驅的橫截面比大鉤水龍頭大,下套管容易壓塌套管扶正臺,所以要及時回縮套管扶正臺。
4、頂驅的電纜容易和液壓大鉗,B型大鉗的懸繩產(chǎn)生位置干涉,需要及時檢查處理。
5、頂驅的上內(nèi)自動防碰器開關忘記打開,開泵容易憋泵,造成高壓刺漏傷害。
6、頂驅檢維修人員必須乘坐專用的吊欄,防止發(fā)生高空墜落事故。
二、事故案例
1、某井隊在進行下套管作業(yè),某井架工負責在套管臺扶正套管。套管扶正以后,井架工在沒有收起套管扶正臺的情況下,某司鉆下放游車,致使掛在游車上的頂驅,壓壞了扶正臺。
2、某井隊某帶班隊長代替司鉆進行頂驅接立柱作業(yè),在正常下放頂驅距離鉆臺面5米左右時,帶班使用電磁輔助剎車減速,發(fā)現(xiàn)電磁剎車失效以后,使用急停開關剎車。游動系統(tǒng)緊急制動,但是頂驅已經(jīng)和轉盤觸碰在一起。
三、預防控制措施
1、根據(jù)變更管理要求,分析變更新增風險(詳見知己知彼);
2、修訂安全操作規(guī)程,注意事項;
3、人員主要是司鉆培訓;
4、研發(fā)頂驅和泥漿泵安全互鎖控制系統(tǒng),完善設備體系的完整性設計,技術性糾錯。
陳萬全,中國石油集團長城鉆探工程有限公司國際鉆井公司,高級工程師
賈紅衛(wèi),中石化南陽能源化工有限公司