短軸距輕便型修井機(jī)的問(wèn)世及發(fā)展方向

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.