安全卡瓦彈性支撐裝置設計

鞏琦

【摘要】石油鉆井過程中，卡瓦是用于夾持井中管柱（鉆鋌）的工具。現(xiàn)在勝利油田大部分鉆井隊卡瓦采用人工手提卡瓦和人工操作的安全卡瓦。正確使用卡瓦及安全卡瓦夾持管體，對提高起下鉆效率、保證鉆井安全具有重要意義。本文針對當前人工操作使用卡瓦及安全卡瓦的情況，提出安全卡瓦彈性支撐裝置的設計理念，并設計出該裝置的模型，在現(xiàn)場應用得到了良好的試驗效果。該設計在遵循安全卡瓦使用規(guī)范的前提下，能夠提高起下鉆工作效率，降低勞動強度，節(jié)省人力資源和操作時間，從而提高鉆井效率。

【關(guān)鍵詞】卡瓦 安全卡瓦 安全卡瓦彈性支撐裝置

鉆井卡瓦是在油田鉆井施工中用來把鉆桿或套管夾緊卡持在轉(zhuǎn)盤上的井口工具。鉆井卡瓦包括鉆桿卡瓦、鉆鋌卡瓦和套管卡瓦3種，按照操作方式的不同可分為手提式卡瓦、半自動卡瓦和全自動卡瓦^[1]。

機械自動管體卡瓦作為自動卡瓦的一類，在鉆井現(xiàn)場已有小批量的應用，具有勞動強度小、起下鉆工作效率高、井口安全操作性能好的特點，并且具備起鉆自動刮泥、現(xiàn)場更換鉆桿、套管卡瓦體等功能。但是，由于目前機械自動管體卡瓦的系列化和標準化程度不夠，并且在卡瓦承載力方面沒有準確的行業(yè)標準，在起下管柱卸扣時，國內(nèi)大部分油田包括勝利油田大多數(shù)鉆井隊還是以手工操作的手提式卡瓦和安全卡瓦配合使用為主。

1 卡瓦及安全卡瓦的使用操作現(xiàn)狀

1.1 使用現(xiàn)狀存在的問題

在油田大多數(shù)鉆井隊起下鉆過程中，特別是在起下鉆鋌或接鉆鋌作業(yè)時，當鉆鋌懸掛在井口，內(nèi)、外鉗工配合使卡瓦及安全卡瓦卡緊管體，坐在轉(zhuǎn)盤大方瓦上，然后根據(jù)安全卡瓦使用要求把安全卡瓦卡放在卡瓦之上5cm處。通常內(nèi)、外鉗工在上安全卡瓦時，往往需要兩人分別用手托住安全卡瓦，另外一人再把螺母上緊。在這一操作過程中，往往存在著較多的弊端和安全隱患：

（1）在使用安全卡瓦時，要求安全卡瓦要盡量卡平、卡正。而用手托著上緊安全卡瓦，容易卡不平，卡不正，這樣就容易造成鉆鋌滑脫，釀成事故。

（2）用手托著，如果兩端用力不均，有時手指會不小心卡到卡瓦牙里邊，容易擠傷手指。

（3）卡瓦本事重量比較重，這樣大大增加了內(nèi)、外鉗工的勞動強度。

（4）由于安全卡瓦下邊沒有一個很好的支撐面，所以內(nèi)、外鉗工在安裝安全卡瓦時效率比較低，而且需用三個人同時工作，方能上好安全卡瓦，浪費了人力。

（5）使用安全卡瓦，按照其使用標準要求，要將安全卡瓦卡在卡瓦之上5cm處，在平常操作時也很難控制好這一距離高度?？ㄍ吲c安全卡瓦上下易擠到一塊，安全卡瓦銷容易被卡到卡瓦瓣的空隙里，從而導致安全卡瓦上不緊，造成不安全隱患。安全卡瓦出現(xiàn)問題，沒有卡緊鉆鋌、或誤卡等失誤造成鉆鋌落井事故的也時有發(fā)生。

1.2 合理解決方案

針對勝利油田大多數(shù)鉆井隊當前起下鉆鋌卡瓦的使用情況，結(jié)合上面存在的弊端以及安全隱患，提出了安全卡瓦彈性支撐裝置的設計理念。該支撐臺能夠很好地解決上述出現(xiàn)的問題，在起下鉆鋌時能夠顯著降低內(nèi)、外鉗工勞動強度，提高井口操作安全性能，節(jié)省人力資源，提高起下鉆效率，該設計實用、簡便，便于推廣。

2 安全卡瓦彈性支撐裝置

3 安全卡瓦彈性支撐裝置使用方法

安全卡瓦彈性支撐裝置的使用方法簡便、快捷，具體使用方法如下：

放置好鉆鋌卡瓦，在使用安全卡瓦之前，可先在卡瓦之上放上此彈性支撐裝置裝置；

把安全卡瓦放到彈性支撐裝置上，注意

此時要保證安全卡瓦放置平穩(wěn)，支撐臺將安全卡瓦全部“托住”；

擰緊安全卡瓦螺母，用扳手上緊安全卡瓦；

用榔頭輕輕敲打砸實安全卡瓦鉸鏈，此時安全卡瓦將會向下微移，因支撐臺為彈性裝置，即和安全卡瓦的接觸為軟接觸，故不會影響安全卡瓦向下微移；

完成上述步驟后，雙手分別緊握彈性支撐裝置的兩個把手，用力下壓彈性支撐裝置，使其U形上板脫離安全卡瓦時在迅速拉出。

4 結(jié)束語

本文針對當前人工操作使用卡瓦及安全卡瓦^[2]的情況，提出安全卡瓦彈性支撐裝置的設計理念，并設計出模型，在現(xiàn)場得到了很好的試驗效果。該設計能夠在遵循卡瓦安全使用規(guī)范的前提下，并能夠降顯著低人力勞動強度，節(jié)省人力資源和操作時間，提高了起下鉆鋌的工作效率，從而提高了鉆井效率。

參考文獻

[1] 李夢群，龐學慧，吳伏家.先進制造技術(shù)[M].北京：中國科學技術(shù)出版社，2005

[2] 楊繼全，朱玉芳.先進制造技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007