固井撬装电动供水车的研发与改进

摘要：本文着眼于公司混浆撬的供水情况，开发研制了电动供水体系，解决了现场固井技术难题，保证了注水泥作业持续有效的进行，提高了固井质量。另外，使公司固井设备的改革与创新有上了一个新的台阶。

关键词：混浆撬;电动供水;注水泥作业;固井质量

固井设备指用来完成固井作业的设备。依据其性质和工作量，需用数种设备。按功能可分为：水泥车、下灰车（灰罐）、供水车、背罐车、管汇车、立式下灰罐、和其他附属设备。绝大多数为车装设备，在海上、沙漠、沼泽地区使用撬装设备。长庆固井公司在沙漠沼泽地带的作业量很大。要保障固井作业的顺利施工，提供符合要求的供水设备是必要条件之一，为此，在现有设备技术水平的基础上，对混浆撬的供水设备进行了研究和开发，以更好满足固井现场的要求。

1.撬装设备的基本情况

撬装平台整体尺寸：3100*2400mm（长*宽），整体布置见附图1。主要零部件：

（1）卧式离心泵2台（带电机）;

（2））变频调速启动柜;

（3）进、出水管汇、闸门;

（4）工具箱2个;

（5）计量罐、三缸柱塞泵各1个;（预留位置）

2.设计参数

单台离心泵排量：不低于100m3/h;

单台离心泵扬程：不低于30m;

外接电源：380V/50HZ;

离心泵启动方式：外接电源降压启动;

底盘车：东风EQ11417D

3.设计过程及依据

（1）单台离心泵排量：

参考固井公司已有供水车（江汉油田总机厂生产，型号GS-200）技术参数，单台离心泵排量：最低100m3/h。

（2）单台离心泵扬程：

固井公司现有供水车离心泵扬程80m，但根据固井施工的现场计算后，离心泵扬程可以降低。降低离心泵扬程的目的在于：一是在排量一定的条件下，排量的降低，可以降低电机功率，减少整体安装尺寸;二是节约能源，提高经济性，降低生产成本。

水管路L=30m，供水高度h静=4m（水泥车高度），进出水管直径D=100mm，流量qv=100m3/h=0.028 m3/s，水的粘度系數γ水=1×106m/s，供水管绝对粗糙度Δ=0.5mm（旧钢管），求所需离心泵扬程。

因此，所选用离心泵的扬程只要不低于20m时，完全可满足固井现场需求，为确保实际使用，我们将泵的扬程定为30m。

4.离心泵的选用

根据离心泵排量：100m3/h，离心泵扬程：30m，选用上海塞泉ISW   100-160卧式离心泵，其技术参数如表1：

该泵特点：水泵叶轮直接装在电机的加长轴上，减少了电机功率的损耗，整体结构紧凑，占用面积小。其结构见附图2。

5.电控系统

对电机的启动采用变频调速柜，变频调速的优点在于可对电机变速，从而改变离心泵的排量，获得不同的工况点。整套系统外购，由厂家负责整体设计、安装。

6.结论与建议

自主研发的电动混浆撬供水系统，在解决现场作业难题的前提下，提升了公司设备建设水平，从经济和社会效益两个方面都有利于公司的发展和壮大。

作者简介：王军锋， 男，1992年长庆石油学校石油矿场机械专业毕业，2014西安石油大学石油工程专业毕业。1992.7参加工作，一直就职于川庆钻探长庆固井公司，负责固井公司装备管理与各种固井设备的研究开发。