淺析油田修井設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)

趙廣平

（大慶油田井下作業(yè)分公司，黑龍江 大慶 163000）

油田在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)采后，會(huì)受到一些來(lái)自主觀和客觀因素的影響，這些影響因素可能造成油井出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，要想將出現(xiàn)問(wèn)題的油井進(jìn)行恢復(fù)，符合能夠正常工作的狀態(tài)，能夠滿(mǎn)足井下作業(yè)的需求，就要排除產(chǎn)生問(wèn)題的油井的故障，這種過(guò)程我們通常稱(chēng)為修井。修井主要可以分為兩種，大修和小修。小修一般就是對(duì)油井進(jìn)行一些比較簡(jiǎn)單的修理和維護(hù)工作，大修則需要由專(zhuān)業(yè)的團(tuán)隊(duì)對(duì)油井產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行修理，修井過(guò)程中使用的重要機(jī)械設(shè)備通常稱(chēng)為修井設(shè)備。在油田井下工作中，修井設(shè)備有著十分重要的作用，修井設(shè)備的質(zhì)量好壞直接決定著井下作業(yè)質(zhì)量的好壞，決定了井下作業(yè)能否正常地按照工期完工。我國(guó)油田的開(kāi)采環(huán)境十分復(fù)雜，一般處在高壓、高含硫等危險(xiǎn)區(qū)域，修井設(shè)備的質(zhì)量和井下作業(yè)的安全性和可靠性有著直接的影響，是保障油田安全生產(chǎn)的重要前提。

1 油田修井設(shè)備的現(xiàn)狀

油田修井設(shè)備因?yàn)榫伦鳂I(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)的特殊性和油田開(kāi)采進(jìn)程的差異，有著很多類(lèi)型的劃分，目前我們主要使用的油田修井設(shè)備為履帶式修井機(jī)，比較笨重，移動(dòng)的速度比較慢，工作效率較低，同時(shí)在使用履帶式修井設(shè)備進(jìn)行修井作業(yè)時(shí)，需要進(jìn)行立放井架和井位的搬遷，這些工作量消耗了大量的人力、物力、財(cái)力，還可能造成周邊環(huán)境的污染，不能滿(mǎn)足節(jié)能環(huán)保的要求，也不能滿(mǎn)足現(xiàn)代修井工作的質(zhì)量要求，所以需要加大對(duì)修井設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)工作，制作出高效、環(huán)保的新型修井機(jī)。

隨著我國(guó)科技的不斷進(jìn)步，對(duì)能源的需求量越來(lái)越大，柴油是修井設(shè)備中經(jīng)常使用的燃料，運(yùn)行成本高，因此，我們對(duì)修井設(shè)備的研究應(yīng)該向著低成本、低能耗、節(jié)約開(kāi)采的方向發(fā)展，通過(guò)新技術(shù)的不斷應(yīng)用，修井機(jī)的發(fā)展一定會(huì)更加滿(mǎn)足現(xiàn)代工作的需要。隨著全球氣候逐漸的變暖，我國(guó)的環(huán)保意識(shí)也變得越來(lái)越強(qiáng)，政府部門(mén)對(duì)于低能耗、高效率、污染小的修井設(shè)備研發(fā)工作給予一定的支持和幫助。最近幾年中，我國(guó)相繼的研究和開(kāi)發(fā)了網(wǎng)電修井機(jī)、液壓蓄能修井機(jī)、不壓井修井機(jī)等，具有污染小、低能耗、高效率的優(yōu)點(diǎn)，帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 老式修井設(shè)備和新型修井設(shè)備的對(duì)比分析

2.1 老式修井設(shè)備

老式的修井機(jī)主要是以柴油為主要的能源，分為履帶式修井機(jī)和輪胎式修井機(jī)2 種：履帶式修井機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是有著良好的越野性能，在一些場(chǎng)地比較泥濘的井場(chǎng)比較適用，設(shè)備的成本較低，操作方便，維修和管理起來(lái)比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)就是需要消耗大量的能源，對(duì)周邊產(chǎn)生一定的污染，需要大量的人力物力配合使用，工作時(shí)產(chǎn)生的噪音比較大；輪胎式修井機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就是具有很好的移動(dòng)速度，自帶井架，不需要車(chē)輛進(jìn)行配合使用，操作簡(jiǎn)單，搬遷和工作的速度比較快，缺點(diǎn)就是成本比較高、維修和保養(yǎng)的費(fèi)用昂貴，越野性能不佳，產(chǎn)生的污染嚴(yán)重，工作時(shí)噪音比較大。

2.2 新型修井機(jī)

新型的修井機(jī)主要分為3 種，分別為網(wǎng)電修井機(jī)、液壓蓄能修井機(jī)、不壓井修井機(jī)。

（1）網(wǎng)電修井機(jī)。網(wǎng)電修井機(jī)的動(dòng)力來(lái)源主要是電能，優(yōu)點(diǎn)是工作時(shí)產(chǎn)生的噪音比較小、排放比較小、能耗比較低，同時(shí)還有很好的越野性能和承載能力，其中經(jīng)常使用的是交流變頻電機(jī)，維修和保養(yǎng)的成本比較低，工作時(shí)不會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成污染，有效地保障了施工人員的人身健康和生命安全；液控、電控、數(shù)控綜合控制的能耗制動(dòng)和液控盤(pán)剎復(fù)合剎車(chē)技術(shù)，操作簡(jiǎn)單，能夠降低司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)還配置了天車(chē)智能防碰技術(shù)和自動(dòng)斷電保護(hù)技術(shù)等，一旦出現(xiàn)人為的操作失誤能夠避免設(shè)備受到損壞。缺點(diǎn)就是網(wǎng)電修井機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng)需要配置變壓器，井場(chǎng)用的50kVA 變壓器不能滿(mǎn)足使用要求，增加了工作的強(qiáng)度。

（2）液壓蓄能修井機(jī)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)是液壓蓄能修井機(jī)的主要?jiǎng)恿?lái)源，原理就是將不屬于提升時(shí)間的動(dòng)能和管柱下放時(shí)產(chǎn)生的勢(shì)能通過(guò)特殊的液壓控制系統(tǒng)變?yōu)闅怏w壓縮能量存儲(chǔ)起來(lái)，存儲(chǔ)的能量用來(lái)完成管柱的提升過(guò)程。液壓蓄能修井的優(yōu)點(diǎn)就是低能耗和節(jié)能效果，與傳統(tǒng)的履帶式修井機(jī)相比較，一年大約能夠節(jié)省10 萬(wàn)元左右的能源費(fèi)用；在工作中不會(huì)產(chǎn)生黑煙和粉塵，具有良好的環(huán)保效果；工作時(shí)產(chǎn)生的噪音比較小，不會(huì)對(duì)周?chē)木用癞a(chǎn)生干擾；對(duì)鋼絲繩的磨損比較小，使用壽命得以延長(zhǎng)；工作中不用設(shè)置井架、穿大繩，不受到作業(yè)環(huán)境的限制，即使在比較復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中也能進(jìn)行工作；在進(jìn)行安裝和拆遷的過(guò)程中，不需要消耗大量的人力和物力。撬裝式液壓蓄能修井機(jī)只需要通過(guò)一臺(tái)載重汽車(chē)就能實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行。我們將研究成功的浮子式蓄能裝置加裝在液壓蓄能修井機(jī)中，取得了更加環(huán)保、節(jié)能、高效的效果。目前我國(guó)的液壓蓄電修井機(jī)有多種，在油田中得到了大量的應(yīng)用和推廣，具有很好的發(fā)展前景。

（3）不壓井修井機(jī)。我國(guó)目前使用的先進(jìn)不壓井修井機(jī)有著對(duì)地層的原始產(chǎn)能進(jìn)行維持和保護(hù)的作用，降低了酸化、壓裂等增產(chǎn)措施的次數(shù)，保障了我國(guó)油田的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。同時(shí)，降低了壓井作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的壓井液處理成本，油氣層的產(chǎn)量因?yàn)橛蜌鈱拥玫搅肆己玫谋Ｗo(hù)而有所提高，油氣資源得到了充分的開(kāi)發(fā)和利用。液力機(jī)械傳動(dòng)為修井機(jī)的主傳動(dòng)模式，在一定的條件下能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)變速，因此功率得到很好的利用，換擋的次數(shù)也不是很多。同時(shí)，采用8X8 的驅(qū)動(dòng)模式，具有很好的越野性能，車(chē)輪使用的是大花紋越野輪胎，剛性梁后橋懸掛，鋼板彈簧前橋懸掛，在一些比較復(fù)雜的路面也能正常前行，不壓井修井機(jī)的整體結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕便，操作十分簡(jiǎn)單便利，使用安全可靠。不壓井修井機(jī)作為環(huán)保和保護(hù)油氣層新技術(shù)得到了高度的重視，要加大研究和推廣的力度。

3 針對(duì)新舊不同的兩種修井設(shè)備進(jìn)行管理和提高

3.1 完善和創(chuàng)新設(shè)備管理制度

制定科學(xué)合理的量化評(píng)估機(jī)制，保障修井機(jī)在統(tǒng)一的嚴(yán)格的機(jī)制模式下運(yùn)行，保障修井機(jī)工作時(shí)性能處在最佳的狀態(tài)。隨著科技的不斷進(jìn)步，我們已經(jīng)能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)修井設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)可能發(fā)生的問(wèn)題及時(shí)地進(jìn)行處理，保障修井設(shè)備的正常工作。建立完善的修井設(shè)備維修和管理制度，在修井設(shè)備的使用中，加強(qiáng)設(shè)備的使用規(guī)范性，不斷地對(duì)修井設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)，達(dá)到現(xiàn)代油田的使用要求。

3.2 對(duì)設(shè)備進(jìn)行具有階段性的針對(duì)管理

每個(gè)設(shè)備都有自身的敏感時(shí)期，一般的敏感時(shí)期在設(shè)備剛剛開(kāi)始使用的階段和經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后設(shè)備即將發(fā)生報(bào)廢的階段，這兩個(gè)階段設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，維修人員要在這兩個(gè)階段對(duì)設(shè)備的性能高度重視，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)做出整改，保障設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中的正常運(yùn)行。

3.3 增強(qiáng)修井機(jī)功能

在一些比較特殊的地區(qū)，制造一些有針對(duì)性的修井機(jī)，將油田勘探和開(kāi)采的范圍進(jìn)行擴(kuò)大，對(duì)修井機(jī)操作性能進(jìn)行提升，加強(qiáng)設(shè)備的功率儲(chǔ)備系數(shù)，提高機(jī)械的鉤載功能；研究和開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)用于側(cè)鉆的修井機(jī)，保障油田修井設(shè)備的安全性、可靠性、高效性，針對(duì)不同地區(qū)的石油開(kāi)采選擇正確的修井設(shè)備開(kāi)展工作。

4 油田修井設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

油田修井設(shè)備隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，制造技術(shù)和移動(dòng)性能方面有著很大的提升，傳統(tǒng)修井機(jī)使用柴油為主要的能源，有著高消耗、高污染的缺點(diǎn)，目前越來(lái)越多的電力、液壓為動(dòng)力的新型修井機(jī)被研究和開(kāi)發(fā)出來(lái)，被越來(lái)越多的企業(yè)和部門(mén)采用。我們目前的修井設(shè)備發(fā)展方向?yàn)榈拖?、低污染、低成本、高自?dòng)化。修井設(shè)備性能的提升，不僅僅是主機(jī)性能的提升，也要高度地重視相關(guān)配件機(jī)械化水平的提升。

5 結(jié)語(yǔ)

最近幾年，我國(guó)的修井設(shè)備發(fā)展取得到了較大的進(jìn)步，無(wú)論是制造技術(shù)還是移動(dòng)性能都逐漸地和世界先進(jìn)水平接軌，傳統(tǒng)的柴油修井機(jī)已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代化市場(chǎng)的需求，未來(lái)的發(fā)展方向必然是以電能、液壓為主。修井機(jī)未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)就是自動(dòng)化、經(jīng)濟(jì)化、節(jié)能環(huán)保。主機(jī)性能得到不斷完善的同時(shí)，相關(guān)配件機(jī)械化水平也得到了進(jìn)一步的提升。我國(guó)油田使用的修井設(shè)備在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天也取得了較大的進(jìn)步，逐漸向著經(jīng)濟(jì)合理性、節(jié)能環(huán)保、可靠性等方向發(fā)展，保障油田實(shí)現(xiàn)低能耗、自動(dòng)化、無(wú)污染的目標(biāo)，促進(jìn)油田更快更好的持續(xù)發(fā)展。