石油钻井用钢丝绳维护保养和安全使用资料

国外石油行业钢丝绳配套使用的最新状况，认为 钢芯钢丝绳是应该在石油钻井作业中大力推广。 由于钢芯钢丝绳在性能上具有很多优点，因此被 国外石油钻采作业中全面采用。我们出国的井队， 外国监理都要求配套钢芯结构钢丝绳。 通过近几年钢芯钢丝绳在部分油田使用的成功经 验看，推广钢芯钢丝绳势在必行。 目前国内多数油田已将大于29mm钢丝绳由纤维 芯换成钢芯钢丝绳。如辽河、华北、大港、塔指、 吐哈、中原、江汉等。
钢丝绳基础知识
1.
2.
3. 4. 5.
什么是钢丝绳：钢丝绳是用具有一定技术 要求的钢丝按照一定的规则制造的钢丝束。 钢丝绳的捻距：捻距是捻制元件围绕捻制 中心旋转一周所前进的距离。 钢丝绳的捻法：捻法：就是捻向。也可以 说是所有元件的捻向组合。 钢丝绳的结构：结构是元件的排列规则。 石油钢丝绳的标准和特点：石油用钢丝绳 相比较其他行业所用钢丝绳有其特点。
钢 丝 绳 的 基 本 构 成
钢 丝 绳 的 基 本 构 成
钢丝绳工艺流程
了解钢丝绳性能和科学使用钢丝绳
1.
2.
3.
钢丝绳具有外形相似、品种繁多的特 点。不同结构的钢丝绳性能也相差也 较大，了解钢丝绳的特点对安全使用 有很大的指导意义。 钢丝绳的使用环境对其使用寿命有很 大影响。 滑轮和卷筒对钢丝绳寿命的影响也不 可忽视。
一、钢丝绳特性
1.钢丝绳的破断拉力 钢丝绳的破断拉力是指钢丝绳实际能够承受的 破断载荷。 2. 耐磨损性能 钢丝绳直径减小量是衡量钢丝绳是否能够安全 使用的一个重要依据。钢丝绳直径减小速度的 快慢即为耐磨性。也可以用钢丝绳外层钢丝减 小量来衡量，一般情况下，外层钢丝的直径减 少达到2/3，就认为该钢丝绳应该报废。
油田的多数井队都反映纤维芯钢丝绳在使 用中寿命较以前短，不能满足使用要求。 随着作业效率的提高，问题不断地出现。 从用户的质量投诉中看，其中反映最多的 还数钢丝绳结构破坏和磨损断丝。
钻机更新对钢丝绳的新要求


钻机更新后设备安装和操作更加方便和快捷。 轻型化和小型化是钻机发展的趋势。井架起升 用钢丝绳使井架安装更加简便。 上述的一切对钢丝绳和钢丝绳索具对钢丝绳的 性能和安全保障性能提出了更加高的要求。
为用户解决使用中的问题， 生产厂家近几年专门组织 人员赴油田进行技术服务， 实地了解情况、查找原因， 其主要目的也是为解决钢 丝绳寿命短的问题。 发现了现场一些不科学的 使用方法，同时也发现了 产品的不足。
• 我们实际选用的钢丝绳中， 绝大多数的钢丝绳都是经 过捻制成型的。 • 由于经过了“捻制” 这 一加工过程，钢丝绳中的 元件都与各自的捻制中心 形成了一定的夹角，在受 力时就会形成转矩，使钢 丝绳产生反向旋转。 • 目前所采用的普通园股钢 丝绳，其抗旋转的能力就 相对较差。
二、钻修井用钢丝绳钢芯化大势所趋
我国石油钻井修井用钢丝绳配套一直采用麻芯 钢丝绳。 随着石油工业的发展，钻井和采油作业效率都 有很大的提高，对钢丝绳的质量和可靠性要求 也随之提高。 在冲击载荷增强，运行速度增加，弯曲半径减 小的情况下，麻芯钢丝绳逐渐难于适应这种变 化。这就是纤维芯钢丝绳在钻井修井作业中经 常出现变形和结构破坏根本原因。



为确保钢芯钢丝绳在使用过程具有良好的润滑 效果，厂家采用进口的优质钢丝绳润滑油，该 油品，附用时应注意钢丝绳表 面油脂的情况，如果钢丝绳油脂明显减少，应 及时补充油脂。 所补充的油脂应该与钢丝绳所涂油品一致。
第一部分
钻机配套和最佳的钢丝绳 结构选用


从近几年用户对质量投诉的统计结果表明，对 于麻芯绳的投诉比例占到八成以上，也表现出 纤维芯钢丝绳的性能已逐渐不能满足目前石油 钻采作业的负荷要求，主要表现在钢丝绳由于 挤压造成的结构破坏或变形引起钢丝绳早期报 废。 API-9B从第11版开始，已做出明确规定：钻井钢 丝绳必须采用钢芯结构。它要求钢丝绳具有更 高的安全性、耐用性和可靠性。
钢丝绳在起重作业和悬挂中起着很重要的作用， 一般情况下，按照其使用场合的不同，所选择的 安全系数为4~12倍。 而在石油系统，所选的安全系数仅为2.5~4倍。 应该说，这样的安全系数与其承受的载荷相比也 是较高的。 个别情况下，由于一些不恰当的操作，会导致钢 丝绳提前出现问题，使钢丝绳报废。这其中就有 钢丝绳受力时产生的结构伸长导致的附加应力。 结构伸长越大，产生的附加应力也就越大。
石油钻井钢丝绳使用现状


我国陆上石油钻采作业中多年来一直沿袭使用纤维芯 钢丝绳。而这种结构的钢丝绳在使用过程中，或是由 于钢丝绳自身质量问题或是由于使用方面的问题，引 发钢丝绳寿命达不到预期目标，因此，对于钢丝绳质 量的投诉一直不断。 油田的多数井队都反映纤维芯钢丝绳在使用中寿命较 以前短，不能满足使用要求。随着作业效率的提高， 问题不断地出现。从历年来的用户投诉情况分析，其 中所反映的情况，问题相对比较集中的还要数钢丝绳 结构破坏和磨损断丝。
石油钻井用钢丝绳维护保 养和安全使用
安全环保科 2009年6月
前言



钢丝绳是一种常用的承张元件，广泛地应用于多 种作业，也是石油钻采不可或缺的配件之一。 钢丝绳与天车、游 车、绞车等一同构成井架的悬 挂和提升系统，是石油工业钻采作业不可或缺的 配件。 钢丝绳的安全性是生产安全的一个重要环节。 钢丝绳是一种消耗品，其消耗量的多少直接与作 业成本相关。正确选择和使用钢丝绳，可以达到 延长钢丝绳使用寿命的目的，从而降低使用成本。

钢芯钢丝绳与纤维芯钢丝绳 在性能上的差异
1.
2.
3. 4. 5.
同结构钢丝绳相比，金属密度提高17%， 同强度等级之下破断拉力同比提高。可以 确保安全系数。 提高了钢丝绳抵抗径向压力的能力，使钢 丝绳不易在缠绕过程中不易出现压扁和变 形。 直径均匀性好，有利于钢丝绳在卷筒上均 匀缠绕。 伸长小，可以减少钢丝绳在受力情况下因 伸长引起的绳间相互摩擦。 钢芯钢丝绳平均使用寿命约为麻芯钢丝绳 的1.2-1.3倍。