论钻台司钻与机房司机协作对柴油机节能增效的影响（共5篇）

第一篇：论钻台司钻与机房司机协作对柴油机节能增效的影响

钻台司钻与机房司机协作对柴油机节能增效的影响

郏志刚

（渤海石油职业学院 石油工程系，河北 任丘 062552）

[摘要] 目前，在石油钻井过程中，钻机动力主要由柴油机提供，确保柴油机正常运转、延长柴油机使用寿命，是柴油机司机的主要职责，也是确保钻井进尺、降低施工成本的重要因素之一。本文探讨了由于机房司机与钻台司钻之间缺乏有效协作，而造成的紧急启动、急挂负荷、超重负载、高温停车等操作对柴油机正常运转带来的危害，并分析了危害原因，提出了解决方案。

[关键词] 柴油机；节能增效；原因分析；

目前，在我国钻井设备中，机械式动力钻机还占有相当大的比例。所配备的内燃机动力大都以12V190型系列柴油机为主。该机型柴油机是我国自主研发的中型动力机系列，在国内石油钻井机械中得到广泛应用，为我国石油工业的发展立下了赫赫战功。该系列机型具有性能可靠、维修方便、价格低廉等诸多优点。但实际应用中额定工作小时内不出现问题的车很少。经统计，在额定工作小时内未发生过故障的柴油机不到5%；86%的柴油机尚未服役期满而退役。在石油钻井施工过程中，由于机房司机与钻台司钻之间缺乏有效协作和及时有效的信息交流，造成经常性紧急启动、急挂负荷、超重负载等非正常操作，这是造成柴油机故障的重要因素之一，并由此带来能源浪费、环境污染、设备损耗等问题频繁出现。研究提供动力与使用动力的二者关系，也就是协调好钻井司钻与机房司机之间的关系，能够在一定程度上实现节能、减排、增效。由于机房司机与钻台司钻之间缺乏及时有效的协作和信息沟通对柴油机等设备所造成的危害主要表现在：紧急启动、急挂负荷、超重负载、高温停车等错误操作程序中。

一、紧急启动

柴油机使用时，在到达工作加载前，应做好一系列的准备工作：如启动前检查、启动预供油、工作预热等，才能进入工作状态。在实际施工过程中，由于机房司机与钻台司钻之间缺乏及时有效的信息沟通，使用动力前往往缺乏预见性。启动时没有足够的时间做启动前准备，那么就经常会出现紧急启动的情况。紧急启动的种类及危害主要包括以下几个方面：

1.无启动前检查启动：正常启动前应该对包括：整车固定、动力输出、附件齐全、油 水 气路等各方面进行全面而细致的启动前检查。否则，任何一个环节出现故障，都可能会导致：启动困难、无法启动、启动时间长、机件损坏甚至启动后飞车。

2.无盘车启动：启动前盘车（2~3圈），是为了判断在柴油机内部与外部各运动机件之间，有无异常声响、阻力过大、曲轴卡滞等现象，以便及时发现及时排除。否则，有可能出现：启动阻力大、启动困难、启动时间长、机件损坏、启动马达烧损等机械故障。

3.无预供油、启动开关时使用总旋阀启动：此类违规操作是由于司机无正常启动时间，从而不使用或有意断开预供油系统，直接为启动马达提供启动气源，迫使柴油机在无预供油润滑时直接启动。其危害为：启动时所有运动机件摩擦表面短时间内都处于干磨状态，致使各摩擦表面磨损加剧、配合间隙增大、工作震动增大、工作油压降低、动力性能下降。

4.以车带车启动：通常在一台柴油机的启动系统出现故障，较短时间内无法修复时出现的一种严重违规的启动方式。通过动力联动系统挂合，将故障车与一台工作车相连，迫使故障车在工作车的驱动下强制启动。其危害是巨大的：此类启动有可能造成机件严重变形、损坏，甚至整车报废。

通过现场跟踪调研，在施工过程中，造成柴油机紧急启动的主要成因有几下几方面： 1.工作车发生故障，急需启动替代动力。解决方案为：要求司机应及时细致地对工作车进行巡检、监控，如发现工作车故障隐患，在及时维修的同时，确保其正常运转，并随时掌握其运转状况，如有必要，将替代动力及时启动预热。以便工作车故障不能及时排除导致无法继续工作时，可及时安全地连接备用动力。

2.井口发生溢流需要换车。解决方案为：司钻应对钻井进度及钻遇地层情况，有较为详细地了解，并及时与柴油机司机沟通有关信息。在即将进入油气层段之前，及时告知司机，尽可能使用较远机房动力，或启动预热备用动力。

3．钻台动力不足，急需并车增加动力。此类问题应要求司机、司钻相互协作，各尽其责。首先，机房司机在工作车正常工作下，须将备用动力及时启动预热，保持柴油机水温、油温在工作温度。特别是在冬季，尤为重要。其次，要求司钻对钻井过程中的动力需求，尽可能地有预见性，即使要立即增补机房动力，应尽量提前告知机房，以便给司机预留出启动及预热时间。

二、急挂负荷

急挂负荷通常是与突然启动同时出现的非正常操作。通常是柴油机在未达到工作温度（特别是在冬季），直接进入负载工作状态。由此带来的事故隐患如下： 1.柴油机润滑油未达到工作温度，致使机油压过高、粘度过大。短时间内无法有效进入各摩擦表面形成油膜，从而使柴油机机件磨损加剧（特别是轴瓦）。导致柴油机磨损增大、噪音增大、震动增大、寿命降低。

2.由于柴油机未经预热，导致冷却水温过低，同时燃烧室外围环境温度过低，造成燃油燃烧不充分。由此带来的事故隐患如下：a.燃油未经完全燃烧便被排出，会造成油耗增加、燃油浪费，直接影响柴油机的经济性。b.由于排气管大量冒黑烟而造成环境污染。c.未燃尽的燃油会形成游离碳堵塞排气系统，进而形成恶性循环，造成习惯性排黑烟。d.柴油机功率下降，短时间内无法满足钻台动力需求，造成燃油消耗增大，直接影响柴油机动力性和经济性。

3.故障发生频率高，整车寿命降低，无法达到额定工作时间。

对于急挂负荷这一非正常操作，在施工过程中应尽可能加以避免，坚持怠速暖车。主要措施为：

1.提高操作者素质是关键。钻台司钻应熟悉本地区地下地层、构造等地质情况，施工前应广泛搜集该地区，特别是邻井的施工情况，对即将钻遇的地层有充分的了解，并将有关情况及时与柴油机司机进行沟通；柴油机操作者也必须熟知柴油机的工作原理、构造特点、使用要求，熟悉柴油机的使用和维护方法，遇紧急情况能够熟练进行操作。

2.严格按操作规程进行操作。操作者必须掌握有关柴油机使用保养说明书和操作规程标准要求，总结摸索经验，并在工作中严格执行。

3.柴油机司机应做好柴油机的维护保养，并及时了解钻台信息，做好充分准备，以便遇特殊情况正确应对。

4.注意运行中的检查。操作者在施工过程中，必须时刻注意柴油机的运行状况，绝不放过微小的变化，对一些故障现象能够早期发现，及时处理，防止由小到大、由轻到重，最终造成严重事故。

三、超重负载

超重负载原因多为钻台司钻造成的，一是钻台起钻过程中；二是处理井下卡钻事故过程中。

1.起钻时由于井下泥饼浸泡时间有限的原因，需要尽可能缩短起钻时间、空井时间，以确保二次下钻顺利。由此，起钻时司钻往往在井内钻具未达到高速要求时提前使用高速。这种操作会造成转速急剧下降，甚至导致柴油机熄火。同时供油量增大，致使燃烧室内大量燃油无法燃烧而被排出，堵塞油嘴及排气系统，形成大量黑烟排出。解决方案为：司钻一定要按照机房所配动力的功率合理使用高速。

2.钻井过程中，有时会出现起钻遇阻情况。在做完相应处理后，需要有限上提时，必须根据上提拉力大小，及时通知机房增补动力，以免出现单车超重负载现象。

四、高温停车

高温停车原因多是机房司机习惯性违规操作造成的，当钻台发出卸载动力信号后，机房司机为节省停车操作时间，不按规程进行降速、降温而直接停车。其危害是巨大的：首先，由于温度骤冷易造成受热零件产生裂纹，同时也能造成供油、配气等系统零件（如气门弹簧、高压油泵弹簧）损坏。其次，高温停车时，由于机油温及各运动机件温度较高，从而使柴油机各摩擦表面间隙较小，油膜厚度较薄。二次启动时，预供油短时间内很难到达个摩擦表面形成保护，从而造成柴油机启动阻力增大、启动困难、磨损加剧、寿命降低等问题出现。如避免此类现象出现，解决方案就是：司机一定要按照操作规程，逐级卸载、阶段降速、平稳降温，最后正常停车。

以上列举的司钻与司机工作中的一些操作弊端，不仅仅是长久以来的陋习和个人疏忽，仔细分析还有更为值得思考的东西。在当今石油生产过程中，随着钻井机械的不断更新，司钻与司机都有了各自更为封闭的工作空间，相互沟通配合日趋减少。另外，在生产井与动力设备之间，又有着“宁舍两台车，不弃一口井”的工作理念。那么，在力保井深生命的前提下，机房动力违章操作甚至破坏性的操作曾出不穷也就不足为奇了。现在，针对石油钻井的各项规章制度一应俱全，但是，执行时往往是在尽可能保证人员、井安全的前提下，设备安全要让利于钻井成本。也就是在钻井生产过程中，井出现紧急情况时，是正常操作保车弃井，还是违规操作保井弃车，对于几十万和几千万的选择，很显然都选后者。在这些无形的利益倾向指导下，带病工作、提前报废的设备出现就在所难免了。

综上所述，协调好司钻与司机的工作关系，就是协调好井深与动力设备之间的矛盾。通过大家的努力，尽可能的寻找出一条新的途径，减少或避免上述提出的那种两难选择。在保证生产井安全的前提下，尽可能地、有意识、行之有效地保护机房动力设备。使之在工作使用期内都能实现：“效能达标、噪音达标、排放达标”。那么，在这个意义上，我认为就能够实现钻井生产过程中的节能、减排、增效。

作者简介：郏志刚（1970—），男，渤海石油职业学院石油工程系教师。