井口卡瓦自动提放装置
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完成单位:胜利石油工程有限公司海洋钻井公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-810
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
刘东章,栾治星,孟祥卿,岳达明,郭家庆,赵灵,乔俊福,李成军,黄勇,张镖
项目概况
石油勘探钻井在石油工业中起到了发现石油储量、确定地质构造、评估油气藏特征、采集地球物理数据和评估勘探风险等重要作用,是石油勘探和开采的关键环节。在这关键环节中,起下钻、接立柱作业必不可少,而井口卡瓦是起下钻和接立柱作业中关键井口工具之一。钻井用井口卡瓦的主要作用是支撑、固定和导向钻具,确保井口稳定性、安全性和密封性,并为井口作业提供良好的环境和条件。井口卡瓦体积大、重量重,重约60~120kg,作业时需要2-3名操作人员站立在井口手动提放卡瓦。此作业方式存在工作效率低下、人员劳动强度大、安全风险高等诸多弊端,亟待研制一种高效省力的卡瓦提放装置来改变现有的作业方式,从而消除以上弊端。 卡瓦自动提放装置由上座 、气缸 、底座 、卡瓦体连杆 、气控装置 、定位销总成 、拉簧 、锁紧销总成等组成。卡瓦自动提放装置直接安装在转盘上面,气动卡瓦底座的两个安装腿插入转盘的两个锁闭销内,将气动装置固定在转盘上。卡瓦体的升降是由气缸通过连接杆的动作实现的。卡瓦体下行靠气缸拉力和卡瓦体自重及钻杆与卡瓦体摩擦力共同作用;卡瓦体上行靠气缸推力和钻杆与卡瓦体摩擦力作用。气缸的动作由司钻操作台上的气控阀进行控制。故司钻操作台上的气控阀进行控制气缸伸出,可以实现快速将钻杆卡瓦快速抬起并打开的工作效果。同时也可实现井口操作人员的本地控制。两侧钻杆卡瓦通过拉簧连接,当卡瓦提升,拉簧拉动两侧卡瓦,从而实现打开。卡瓦自动提放装置通过在海洋钻井公司5条平台推广应用,收到了良好的效果,人工手动提放卡瓦每次耗时13秒,轻便式气动卡瓦每次提放卡瓦耗时5秒,原来2人的工作,现在1人即可轻松完成,甚至司钻直接操作,井口无需人员,减轻了工人劳动量,实现了操作人员远离井口,降低了风险,提高了现场本质安全化,得到了一线员工的青睐。
人工手动提放卡瓦每次耗时13秒,轻便式气动卡瓦每次提放卡瓦耗时5秒,按每条平台每年进尺3万米计算,累计起下钻时间232小时,每柱耗时4分钟=240秒,240秒/(13-5)秒=1/30,232小时*1/30=7.73小时,按50万元/天计算,则节省时间成本7.73*50/24=16.10万元;原来2人的工作,现在1人即可轻松完成,甚至司钻直接操作,井口无需人员,2人*600元/天*人*232/24=1.159万元;应用于5条平台,可节省(16.10+1.159)万元*5条=138万元。