發(fā)布時(shí)間:2025-04-22
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在石油開(kāi)采領(lǐng)域,許多油田所處環(huán)境復(fù)雜,部分區(qū)域冬季低溫可達(dá)零下數(shù)十?dāng)z氏度。電動(dòng)修井機(jī)作為油田維護(hù)和修復(fù)作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備,其在低溫環(huán)境下的適應(yīng)性備受關(guān)注,直接關(guān)系到石油生產(chǎn)的效率與安全。
從設(shè)備結(jié)構(gòu)與材料方面來(lái)看,低溫對(duì)電動(dòng)修井機(jī)的機(jī)械部件影響明顯。普通金屬材料在低溫下會(huì)變脆,韌性和延展性降低,增加了部件斷裂的幾率。為適應(yīng)低溫,一些電動(dòng)修井機(jī)選用特殊低溫合金鋼制造關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,如井架、底座等。以南陽(yáng)二機(jī)集團(tuán)研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)低溫海洋修井機(jī)為例,其鉤載 180 噸,主要結(jié)構(gòu)件全部采用低溫材料,可適應(yīng) - 20℃低溫環(huán)境,確保在惡劣海洋氣候下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性 。此外,設(shè)備的密封件也需特殊設(shè)計(jì),普通橡膠密封件在低溫易硬化、收縮,導(dǎo)致密封失效,引發(fā)液壓油泄漏等問(wèn)題。因此,常采用耐寒橡膠或特殊密封材料,維持設(shè)備的密封性,保證液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行。
動(dòng)力與能源系統(tǒng)在低溫環(huán)境面臨諸多挑戰(zhàn)。電動(dòng)修井機(jī)依賴電力驅(qū)動(dòng),低溫會(huì)使電池性能大幅下降,例如鉛酸電池在低溫下內(nèi)阻增大,容量衰減明顯,影響設(shè)備的持續(xù)作業(yè)能力。為解決這一問(wèn)題,部分電動(dòng)修井機(jī)配備低溫儲(chǔ)能、節(jié)能系統(tǒng),像通化石油化工機(jī)械制造有限責(zé)任公司研發(fā)的電動(dòng)修井機(jī),通過(guò)優(yōu)化電池管理系統(tǒng),提升電池在低溫下的充放電性能,滿足零下 35 攝氏度低溫環(huán)境作業(yè)要求 。同時(shí),電機(jī)在低溫啟動(dòng)時(shí),由于潤(rùn)滑油黏度增加,機(jī)械阻力增大,啟動(dòng)電流會(huì)急劇上升,可能損壞電機(jī)。對(duì)此,一些設(shè)備采用加熱裝置對(duì)電機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)行預(yù)熱,或選用低溫性能良好的潤(rùn)滑油,降低啟動(dòng)阻力,保證電機(jī)順利啟動(dòng)與穩(wěn)定運(yùn)行。
液壓系統(tǒng)在低溫下同樣受到考驗(yàn)。低溫會(huì)使液壓油黏度增加,流動(dòng)性變差,導(dǎo)致液壓泵吸油困難,系統(tǒng)壓力波動(dòng)大,執(zhí)行元件動(dòng)作遲緩。一方面,可選用低溫性能出色的液壓油,其在低溫下仍能保持合適黏度,確保系統(tǒng)正常工作。另一方面,對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行保溫設(shè)計(jì),如在油管外包裹保溫材料,或設(shè)置加熱裝置,維持油溫在適宜范圍。部分電動(dòng)修井機(jī)還配備油溫自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),當(dāng)油溫過(guò)低時(shí)自動(dòng)加熱,過(guò)高時(shí)則進(jìn)行冷卻,保證液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
系統(tǒng)的穩(wěn)定性在低溫環(huán)境至關(guān)重要。低溫可能影響電子元件的性能,導(dǎo)致信號(hào)傳輸異常、設(shè)備誤動(dòng)作等問(wèn)題。因此,電動(dòng)修井機(jī)的系統(tǒng)通常采用高可靠性的低溫電子元件,防止低溫、潮濕空氣侵入。此外,通過(guò)軟件算法優(yōu)化,增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)低溫環(huán)境下信號(hào)干擾的抗干擾能力,確保設(shè)備操控的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性,使操作人員能在低溫環(huán)境中精確把控修井機(jī)作業(yè)。
在寒冷地區(qū),電動(dòng)修井機(jī)的適應(yīng)性還體現(xiàn)在其配套設(shè)施上。例如,在井口設(shè)置防風(fēng)、保暖罩,減少低溫氣流對(duì)井口設(shè)備及修井作業(yè)的影響;為操作人員配備保暖、防風(fēng)的操作室,安裝加熱設(shè)備,改善工作環(huán)境,避免人員因低溫寒冷影響操作準(zhǔn)確性與工作效率。
電動(dòng)修井機(jī)在低溫環(huán)境下的適應(yīng)性需從結(jié)構(gòu)材料、動(dòng)力能源、液壓系統(tǒng)及配套設(shè)施等多方面綜合考量與優(yōu)化。通過(guò)采用高超技術(shù)與材料,不斷改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì),電動(dòng)修井機(jī)能夠在低溫環(huán)境下可靠運(yùn)行,為石油開(kāi)采行業(yè)在嚴(yán)寒地區(qū)的安全作業(yè)提供有力保證,助力石油產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展 。