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水井钻机在高原地区施工出现的问题与解决措施

2022
4/28
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青海、西藏等高原地区去钻井,这时候大家都多或多都会发现,水井钻机到了高海拔地区居然也有高原反应,钻井机和空压机出现的故障常呈现出一定的特殊性与规律性,今天我们抽丝剥茧,慢慢为大家把其中的原因找出来,再施以正确的应对方案,让水井钻机在高原山区施工也能如履平地。

水井钻机在高原地区施工出现的问题与解决措施


青海、西藏等高原地区去钻井,这时候大家都多或多都会发现,水井钻机到了高海拔地区居然也有高原反应,钻井机和空压机出现的故障常呈现出一定的特殊性与规律性,今天我们抽丝剥茧,慢慢为大家把其中的原因找出来,再施以正确的应对方案,让水井钻机在高原山区施工也能如履平地。


一、钻井机及空压机的发动机容易“开锅”


水的沸点随大气气压的降低而降低,海拔4500米,实测水的沸点为87℃,也就是在87度时就会呈现“开锅”现象,而发动机的正常工作温度在80~90℃左右。


二、水井钻机在高原地区启动困难


1.高海拔地区空气稀薄,气压降低,使得压缩终点压力温度更底,发动机着火延迟增长,造成启动困难;


2.蓄电池的工作温度在20℃~40℃范围,随着环境温度的降低,蓄电池的输出能力也相应下降。当温度低于30℃时,每降低1℃电池容量就降低1%~1.5%,在0℃时,蓄电池容量通常只有百分之60左右,这直接导致蓄电池电压显著下降,难以提供足够的功率达到额定启动转速;


3.低温条件下,柴油粘度增加,表面张力加大,导致喷油的雾化质量变差,延长了着火滞后期;


4.低温时,润滑机油粘度加大,各摩擦件之间的阻力加大,使发动机机启动转速下降。


三、发动机动力下降,油耗增加


随着海拔升高,气压下降,空气密度减小,空气中的含氧量也随之减少,对以柴油机为动力的水井钻机影响十分突出。海拔每升高1000米,大气压力下降约11.5%,空气密度减少约9%,内燃机的功率、扭矩下降8%~13%,油耗上升6%~9%,热强度增加2%~5%,从而使发动机的动力性、经济性大幅下降。


应对措施:


1.长期在高原作业的水井钻机蓄电池寿命会比平原的更短,更换蓄电池的频率应适当加快;


2.对在高原山区施工作业的水井钻机,首先核对发动机的性能参数,看是否能满足在此情况下的使用要求;


3.为了适应高原山区空气稀薄的特点,水井钻机的动力选用带增压器的风冷柴油机。对未装增压器的发动机,应适当地减少供油量。在海拔2500m以上的地区施工时,还应适当地加大供油提前角,以克服积炭和胶化过快的缺点;


4.保持散热器清洁,应定期清洗中冷器,使进气温度降低、密度增加,可大幅度提高发动机的功率并改善热负荷,燃烧温度、循环平均温度、排气温度、缸盖温度都会显著下降;


5.为了减少积炭和胶化造成的不良影响,应缩短对燃烧室、活塞顶、气门顶等处的除炭清洗周期,可缩短为平常的30%-50%;


6.对于水冷发动机,要加强冷却水的密封性,减少冷却水的蒸发和外溢。冷却系统的清洗周期也应比平常缩短一半,以及时清除积垢;

水井钻机在高原地区施工出现的问题与解决措施

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