液压式盘式刹车在钻井中的应用
单位：中原油田钻井三公司工种：钻井工等级：钻井工技师姓名：杨运辉
液压式盘式刹车在钻井中的应用
刹车系统是钻井机械的关键要害装置。钻井作业过程中主要承担以下工作：起下钻时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻柱；旋转作业时，控制滚筒转动，调节钻压，送进钻具。在我国油田，广泛流传着“司钻手中三条命”的说法，这些都表明了刹车装置对于钻井作业的重要性。
液控盘式刹车是一项集液压动力、液压传动及控制和机构执行于一体的新技术。该产品是同时具备常开式和常闭式制动钳的复合制动系统。近年来，液压盘式刹车装置已经成为钻机的标准配置，修井机和通井机也逐步开始安装使用液压盘式刹车装置。液压盘式刹车装置的应用，不但改变了传统的带式刹车长期制约钻井技术进步的现状，提高了钻井的技术性能，改善了一线操作人员的劳动条件，提高了钻井的安全可靠性，而且为自动化钻井、智能化钻井解决了一项钻机核心部件的基础性关键技术。
液压式盘式刹车的主要特点
（1）刹车钳控制由压力控制和方向控制并联组成，一旦减压阀出现故障，可用换向阀的左位通道，使减压阀短路，用
先导控制阀手动控制换向阀实现起钻作业。将钻具起到套管内或其他安全井段，确保不因液压系统故障造成井下事故，用先导阀手动控制换向阀操作灵活、方便可靠。
（2）通过刹把调节减压阀。控制刹车力矩的大小，符合钻井操作的习惯且操作方便省力。
（3）采用比例溢流阀控制先导减压阀实现自动送钻。正常钻进时，可通过二位二通换向阀比例溢流阀与先导减压阀的先导口接通，用比例阀控制，实现自动送钻。比例阀可于计算机一起构成闭环控制回路，以满足钻井的要求由于采用比例溢流阀控制先导减压阀，所需比例溢流阀的流量要求不高，容易保证其性能，可靠性高。
但是，近几年随着石油勘探任务的加重，钻井作业队的数量不断增加，钻井作业过程中安全问题不容乐观。特别是替代传统的带式刹车的新型液压盘式刹车装置是近几年才推广的新技术，由于仿冒产品的相继流入市场，过去使用带式刹车经常发生的顿钻、溜钻事故现在又重新抬头，时有发生，给钻井生产带来了严重的安全隐患。
钻机刹车装置是一个应引起包括研发、设计、采购、生产、使用及维修各个环节都要高度重视的关键部件。为推广、应用好液压盘式刹车装置，尽量避免钻修井设备再因刹车问题产生事故，作为国内最早进行石油设备用液压盘式刹车技
术的研究，并一直推广其应用的科研机构，中国石油勘探开发研究院采油采气装备所（原石油机械研究所）液压盘式刹车技术人员协同生产、应用方面的人员在认真总结液压盘式刹车装置使用经验的基础上，写成本文，希望给液压盘式刹车装置的现场使用人员提供可以借鉴的意见。 典型事故案例
案例1：2010年2月，中原50603井队在钻井接单根时发生顿钻事故。使用的钻机是配套电控液压盘式刹车的ZJ50L钻机。该钻井队在某井的钻井接单根作业时，电控液压盘式刹车装置出现安全钳突然抱死的故障，游动系统无法下落，方钻杆悬停在距离钻台面1.5米高处。之后，现场服务人员由于对设备发生的故障并不能正确判断，采取了在关闭液压站动力的情况下，拆除及倒换液压站到盘式刹车执行机构的液压管线（需要说明的是该套钻机液压盘式刹车只有两条液压管线，一条通往安全钳，另一条通往工作钳，正常工作的情况下绝对不允许颠倒液压管线）行动。经过一系列的调试活动没有结果后，一名司钻启动了盘式刹车液压站电源开关，结果此时游动系统下落，发生了顿钻事故。
安全使用建议
对液压盘式刹车的正确应用，应建立在对其正确认识和理解的基础上。多少次事故表明，现场操作人员或对产品认识不深，或对自身的操作可能产生的严重后果没有预期。上
面所述的两个例子也在一定程度上说明了这一情况。下面从液压盘式刹车装置应用的几个方面谈谈其合理应用的注意点。
着重从严格管理制度上入手，杜绝人为随意作业 如前所述，液压盘式刹车装置是一个对作业结果影响极大，具有高风险性质的作业装置。因此，应坚决杜绝无作业资格、未经培训的人员进行液压盘式刹车装置的操作。在有些与液压盘式刹车装置有关的事故中，暴露出生产中岗位责任落实不到位的现象，这是安全生产的天敌。在液压盘式刹车的生产应用中，各级管理人员和各个岗位操作人员的岗位责任制必须明确，各岗位人员的素质要符合岗位需要，要了解本岗位的工作权限，在不明故障或事情原因的情况下不得越权越界操作。而在出现紧急情况时，应有处理紧急情况的应急预案，使紧急故障发生时有方案、可执行、易操作、能解决紧急问题，事后可实现有检查、有监护，明确责任。当前，随着油田钻井设备的更新和自动化程度的提高，液压盘式刹车技术更新程度和自动化程度已比前些年有极大进步，当钻机液压盘式刹车或相关设备出现故障时，非专业培训人员是不能解决的。对于这些产品出现的故障，应由专业技术人员或具有相关技术背景的人员来排除，在未搞清原理的情况下绝对不能擅自维修、操作。