在油气勘探开发的测井作业中,电缆是连接地面装备与井下仪器的“生命线”。
然而在工程井测井、埕海人工岛施工等特殊场景里,电缆常常被迫跨越明显的高度落差:一端在较高的平台,另一端在较低的井位或凹槽,电缆运行路径被“折”在边缘位置,随着收放不断产生摩擦与冲击,磨损问题随之凸显。
近期,在大港油田孔104H4井场,伴随一套电缆防磨滚轮支架装置投入使用,困扰现场的“电缆易伤”难题得到有效缓解。
问题:高差与边缘摩擦叠加,电缆磨损与隐患并存。
在特殊井场,测井工程绞车摆放位置与作业平台存在较大高差,人工岛等区域还存在凹槽式井位布局。
电缆在收放过程中容易与平台边缘、转折点发生持续摩擦,外层钢丝出现发亮、起毛甚至断丝等情况。
测井电缆价值高、使用周期长,正常条件下可使用三至五年,但在上述环境中往往两年左右就面临更换压力。
同时,电缆运行不顺畅还可能诱发打扭、拉伸等风险,给安全生产带来不确定性。
原因:作业空间受限与受力路径不合理,是磨损加剧的关键。
从作业机理看,电缆磨损并非单一材料问题,而是由路径设计与受力条件共同决定:一是平台高差造成电缆在边缘处形成固定的“摩擦点”,接触压力集中;二是狭窄空间限制了绞车与井口之间的布置优化,电缆只能沿既定路线反复通过;三是作业过程中电缆处于动态受力状态,收放速度、角度变化会放大摩擦与抖动。
现场曾尝试缠胶带、垫胶皮等办法,或提出用旧轮胎作为缓冲,但这些方式要么耐久性不足、易脱落失效,要么笨重不便、影响作业组织,难以形成可复制、可推广的标准化方案。
影响:成本抬升、效率受限,更牵动安全管理的“神经”。
电缆加速磨损直接推高维护与更换成本,也影响生产节奏安排。
更重要的是,磨损带来的断丝、毛刺等问题,会增加作业过程中的突发风险,现场不得不安排专人盯防,随时观察磨损情况并干预运行状态,导致用工投入增加、作业组织复杂度上升。
在安全生产要求日益严格的背景下,这类“看似小、实则要命”的细节问题,往往是制约本质安全提升的短板。
对策:以数据为依据的现场攻关,把“土办法”变成“硬装备”。
面对难题,测试公司技能专家王洪军主动牵头成立现场技改攻关小组,从“到现场、看轨迹、找关键点”入手开展系统研究。
攻关小组跟队作业,反复测量平台高度、凹槽深度以及绞车摆放位置之间的落差,记录电缆摩擦的关键位置与运行特征,形成数据台账,并据此绘制草图、计算参数,逐步明确支架角度与滚轮布置的最佳方案。
在研发过程中,团队坚持“小步快跑、边试边改”,先后对方案进行20多次优化,制作10余个样品,在不同作业现场进行对比测试。
最终形成的电缆防磨滚轮支架装置,通过滚轮导向将滑动摩擦转为滚动接触,使电缆能够平稳通过转折区域,降低外铠磨损并减少异常受力。
现场反馈显示,电缆运行时“滋滋”摩擦声消失,外表划伤显著减少;原先需要两人专门盯防的环节,如今一人即可兼顾操作与观察,既节约人力,也降低了作业风险暴露。
前景:微创新可复制可推广,为降本增效与安全治理提供路径。
从行业实践看,油气田现场管理的难点往往集中在复杂工况下的细节控制。
此次装置研发的意义,不止于解决一个井场的磨损问题,更在于形成了一套“现场发现问题—数据化分析—工程化设计—多场景验证—标准化应用”的技改路径。
下一步,若在更多类似平台高差、空间受限的井场推广应用,并结合不同电缆规格与作业节奏建立配套的使用规范和维护检查标准,有望进一步延长电缆使用寿命、降低备件消耗,提升作业连续性与安全可控水平。
同时,这类轻量化、易安装的工具型改造,有利于在不大幅增加投入的情况下,持续释放基层创新对生产经营的支撑效应。
从缠胶带的土办法到精密力学计算支撑的工程技术,大港油田的实践印证了"小创新解决大问题"的辩证法。
在能源行业高质量发展的当下,这类源自生产一线的微创新,正以"四两拨千斤"之势推动全产业链效能提升,彰显了新时代产业工人将论文写在井场上的实干精神。