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      短軸距輕便型修井機(jī)的問(wèn)世及發(fā)展方向

      2012-08-20 08:08:10肖文漢中石化華東石油局裝備處江蘇南京210019
      石油天然氣學(xué)報(bào) 2012年11期
      關(guān)鍵詞:小修軸距井架

      肖文漢 (中石化華東石油局裝備處,江蘇 南京210019)

      方 舟 (中石化江漢石油管理局第四石油機(jī)械廠,湖北 荊州434024)

      1 國(guó)內(nèi)修井作業(yè)設(shè)備的現(xiàn)狀

      目前國(guó)內(nèi)各油田修井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)修井機(jī)的基本要求[1]就是裝機(jī)功率要大,解卡能力要強(qiáng),作業(yè)效率要高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高,安全性好,操作簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。而影響小修作業(yè)效率的主要因素,是起下油管和上扣卸扣的時(shí)間以及修井機(jī)的可靠性。可見(jiàn),在保證作業(yè)安全的前提下,提高設(shè)備的性能,縮短占井時(shí)間,是提高作業(yè)效率的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)修井設(shè)備與國(guó)外修井機(jī)相比,差距主要在于國(guó)產(chǎn)設(shè)備故障率高,可靠性差,井口自動(dòng)化程度低。

      據(jù)統(tǒng)計(jì),在油田修井機(jī)作業(yè)中,小修作業(yè)施工約占整個(gè)井筒維護(hù)工作的85%~95%。小修井口數(shù)量多,修井周期短,設(shè)備移動(dòng)頻繁,一般多配置額定載荷475kN、最大載荷675kN左右的輕便型修井機(jī)。

      國(guó)內(nèi)各油田使用的修井機(jī),從移運(yùn)方面分為特制底盤(pán)式和二類通用汽車底盤(pán)式2種[2],特制底盤(pán)輕便型修井機(jī)行駛和作業(yè)共用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和液力傳動(dòng)箱,車臺(tái)平面寬闊,車上設(shè)備布局合理;二類通用汽車底盤(pán)輕型修井機(jī)技術(shù)含量較低,生產(chǎn)廠家眾多,結(jié)構(gòu)差異較大。

      2 短軸輕便型修井機(jī)的問(wèn)世

      目前江蘇油田和華東石油管理局的小修作業(yè)設(shè)備全部為車裝式輕型修井機(jī),主要承擔(dān)油水井維護(hù)作業(yè)中起下油管和抽油桿、檢泵、打撈等小修作業(yè)施工。

      江蘇油田境內(nèi)河流湖泊密布,各井位多分布于農(nóng)田之中,對(duì)修井機(jī)的靈活性、越野性提出了更高的要求。為此,筆者提出了修井機(jī)短軸距的概念,其目的就是提高修井機(jī)的機(jī)動(dòng)性能。

      輕便修井機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就是整機(jī)布置都很緊湊,車臺(tái)上布置有動(dòng)力單元、傳動(dòng)系統(tǒng)、絞車提升系統(tǒng)、井架以及控制單元,可以滿足常規(guī)的小修作業(yè);底盤(pán)分為二類底盤(pán)和特制專用底盤(pán),均為三橋布置。

      圖1為目前油田常見(jiàn)的三橋式小型修井機(jī),前橋軸距5700mm,后橋軸距1370mm,整機(jī)長(zhǎng)度12500mm,背井架狀態(tài)17630mm,均為10t車橋,其轉(zhuǎn)彎半徑在11m左右。

      圖2為江漢石油管理局第四石油機(jī)械廠研發(fā)的一款短軸距輕便型修井機(jī)。該機(jī)為二橋式,軸距5500mm,整機(jī)長(zhǎng)度9620mm,背井架總長(zhǎng)均為13472mm,裝載16t車橋,轉(zhuǎn)彎半徑在9m左右。與同等噸位的三橋式修井機(jī)相比,二橋式修井機(jī)在整機(jī)長(zhǎng)度上有明顯的優(yōu)勢(shì),不背井架的整機(jī)長(zhǎng)度,后者要比前者短2500mm左右;背井架狀態(tài),后者要比前者短4000mm左右。

      圖1 三橋式小型修井機(jī)

      圖2 短軸距輕便型修井機(jī)

      由此可見(jiàn),整機(jī)長(zhǎng)度縮短,其轉(zhuǎn)彎半徑可大為減小,極大的提高修井機(jī)在狹窄地區(qū)作業(yè)的靈活性和機(jī)動(dòng)性。

      3 小型修井機(jī)發(fā)展的方向

      近些年來(lái),小型修井機(jī)的設(shè)計(jì)理念發(fā)生了很大的變化,以追求功能實(shí)用、方便快捷為前提,純粹以小修為目標(biāo);同時(shí),一些新技術(shù)、新部件也在小型修井機(jī)上得到應(yīng)用。

      1)向輕便靈活性發(fā)展 國(guó)內(nèi)各油田受自然條件限制,對(duì)修井機(jī)的選型和配置也就有各自的特殊要求。江蘇油田、江漢油田境內(nèi)河流湖泊密布,各井位多分布于農(nóng)田之中;長(zhǎng)慶油田、青海油田處于黃土溝壑和丘陵區(qū)域;大慶油田夏季作業(yè),多處于沼澤地帶;其他油田也大多如此。因此,對(duì)修井機(jī)的靈活性、越野性提出了更高的要求。

      2)向舒適性發(fā)展 常規(guī)修井機(jī)在環(huán)境惡劣的地區(qū) (如低溫、沙塵)進(jìn)行修井作業(yè),由于司鉆都是站在車尾踏板上露天操作,勞動(dòng)強(qiáng)度大,惡劣的環(huán)境極易導(dǎo)致工作疲勞而引起作業(yè)事故。目前,一些小型修井機(jī)設(shè)置司鉆操作室,讓司鉆在室內(nèi)操作,室內(nèi)還安裝制冷空調(diào)和取暖設(shè)備,極大的改善司鉆工的工作環(huán)境,體現(xiàn) “以人為本”的設(shè)計(jì)理念。

      3)向提高可靠性和先進(jìn)性發(fā)展 各大油田把作業(yè)安全擺在首位,實(shí)行 “安全一票否決制”。隨著石油裝備的迅猛發(fā)展,一些新技術(shù)新裝備,如無(wú)繃?yán)K技術(shù)、小型液壓盤(pán)式剎車、電子天車防碰裝置也慢慢的在修井機(jī)上得到應(yīng)用。常規(guī)修井機(jī),都是通過(guò)4根風(fēng)載繃?yán)K,在修井機(jī)的4個(gè)角把整機(jī)拉拽住,以保證修井作業(yè)安全。江漢石油管理局第四石油機(jī)械廠在國(guó)內(nèi)首次提出 “無(wú)繃?yán)K修井機(jī)”的概念,就是通過(guò)整機(jī)布置,合理分布整機(jī)載荷,通過(guò)自身的平衡,以達(dá)到修井作業(yè)狀態(tài)不再需要4根風(fēng)載繃?yán)K,這樣可極大的減少整機(jī)作業(yè)占地面積,其修井作業(yè)范圍得到極大的拓展。常規(guī)小型修井機(jī)基本都是機(jī)械帶剎裝置,液壓盤(pán)式剎車的引入,可極大的減輕司鉆工的勞動(dòng)強(qiáng)度;而電子天車防碰裝置可極大的提高作業(yè)的安全性。

      4)向提高井口機(jī)具自動(dòng)化水平等方向發(fā)展 提高修井作業(yè)效率的關(guān)鍵,在于井口自動(dòng)化程度的高低,這也是國(guó)內(nèi)與國(guó)外修井設(shè)備的最大差距。目前國(guó)內(nèi)常規(guī)小修井作業(yè)工藝主要包括檢泵、起下油管、抽吸等;井口使用的工具主要有油管鉗、抽油桿鉗、吊卡、卡瓦等,都是人工進(jìn)行操作。如果實(shí)現(xiàn)井口無(wú)人或少人修井作業(yè)機(jī)械化,就可大幅提高油田作業(yè)的安全性,減少環(huán)境污染,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,減少井口操作工人的數(shù)量,提高修井效率。井口自動(dòng)化工具主要包括:自動(dòng)吊卡、動(dòng)力卡瓦、閉式液壓油管鉗、管柱自動(dòng)拉排滑車等;這些工具的研究成功以及應(yīng)用,可極大的提高井口作業(yè)自動(dòng)化程度。

      [1]華東石油學(xué)院礦機(jī)教研室 .石油鉆采機(jī)械 [M].北京:石油工業(yè)出版社,1980.

      [2]尹永晶 .石油修井機(jī) [M].北京:石油工業(yè)出版社,2003.

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