修井井口機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀分析與展望

曹環(huán)軍 李世良 商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院

現(xiàn)階段，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)等項(xiàng)目，對(duì)于石油資源的需求量逐漸增加，油田修井工程也隨之增多，主要是采用雙吊卡起下，組隊(duì)輪流交換的方式，完成修井作業(yè)。但是經(jīng)過(guò)相關(guān)資料的分析，與實(shí)際調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，起下作業(yè)過(guò)程中還存在一些問題，這些問題如果得不到及時(shí)的解決，將對(duì)后期工作的開展，造成不利影響，首先起下作業(yè)對(duì)于施工人員專業(yè)素質(zhì)，具有較高的要求，并且需要工人應(yīng)富有一定的工作經(jīng)驗(yàn)。近年來(lái)在修井工作期間，油管崩扣、高空落物的現(xiàn)象屢見不鮮，給相關(guān)企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至可能造成人員傷亡現(xiàn)象，因此開展修井井口機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究，是具有必要性的。

一、修井井口機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)階段的發(fā)展

我們通過(guò)修井作業(yè)工藝與技術(shù)的研究來(lái)看，只有在現(xiàn)階段修井工具，以及修井工藝的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化與創(chuàng)新，才能夠?qū)崿F(xiàn)井口作業(yè)機(jī)械自動(dòng)化目標(biāo)，下面我們將從懸吊系統(tǒng)、送管機(jī)構(gòu)以及上卸扣系統(tǒng)等方面開展研究工作[1]。

（一）上卸扣系統(tǒng)現(xiàn)階段的研究

鉆修井作業(yè)現(xiàn)階段應(yīng)用半自動(dòng)化上卸扣裝置是比較廣泛的，該裝置具有動(dòng)力大的優(yōu)勢(shì)，與大鉗與吊鉗具有相似之處，半自動(dòng)化上卸扣裝置，能夠在井架上吊掛。在修井施工現(xiàn)場(chǎng)，液壓動(dòng)力大鉗應(yīng)用較為普遍，部分液壓動(dòng)力大鉗將背鉗與主鉗結(jié)合在一起，一些裝置以主鉗的形式應(yīng)用，并且能夠與吊鉗相匹配。相對(duì)來(lái)說(shuō)，國(guó)外液壓動(dòng)力大鉗類型是比較多的，在技術(shù)方面也較為發(fā)達(dá)。鐵鉆工在現(xiàn)階段修井半自動(dòng)化工程當(dāng)中，是較為常見的扭矩旋扣設(shè)備，我們是在液壓動(dòng)力大鉗的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與升級(jí)，而形成集緊、卸螺紋鉗以及扭矩鉗一體的產(chǎn)品，該裝置在修井作業(yè)當(dāng)中，能夠發(fā)揮自身較多的功能，并且具有更好的效率與安全性。

（二）懸吊系統(tǒng)現(xiàn)階段的研究

在修井作業(yè)過(guò)程中，吊卡具有懸持管柱的功能，在我國(guó)油田施工期間，對(duì)人工的需求量是比較大的，需要人為完成吊環(huán)與吊卡的搬、掛與摘等工作。為了使人工倒換2個(gè)吊卡操作方式進(jìn)行改變，修井作業(yè)工藝逐漸向一吊一卡的形式轉(zhuǎn)變，并且對(duì)動(dòng)力吊卡和動(dòng)力卡瓦等裝置進(jìn)行開發(fā)，在這樣的前提下，修井作業(yè)可以通過(guò)液壓或氣壓系統(tǒng)向吊卡、卡瓦進(jìn)行動(dòng)力的提供。目前我國(guó)生產(chǎn)動(dòng)力卡瓦的廠家是相對(duì)較多的，在動(dòng)力卡瓦機(jī)械化設(shè)備應(yīng)用期間，具有勞動(dòng)強(qiáng)度低、使用范圍廣，以及作業(yè)效率高等特點(diǎn)[2]。

（三）送管機(jī)構(gòu)現(xiàn)階段的研究

在修井井口作業(yè)過(guò)程中，施工人員需要進(jìn)行移動(dòng)、排放管柱等操作，其工作內(nèi)容具有復(fù)雜、煩瑣的特點(diǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，如果期間出現(xiàn)問題，那么就有可能對(duì)修井工期造成不利影響。因此，要想保障修井井口機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展，就應(yīng)對(duì)管柱排放自動(dòng)化問題進(jìn)行解決。之后通過(guò)修井機(jī)類型，與自動(dòng)化水平，我們可以將送管機(jī)構(gòu)分為動(dòng)力貓道移動(dòng)型，與平行連桿機(jī)構(gòu)移動(dòng)型等等?，F(xiàn)階段，送管機(jī)構(gòu)方面在國(guó)外的研究已經(jīng)十分深入，相關(guān)人員對(duì)PAL管柱自動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)進(jìn)行了開發(fā)，采用該機(jī)構(gòu)不僅有利于鉆修井周期的縮短，還有利于鉆井工人勞動(dòng)強(qiáng)度的減輕，從而與新時(shí)期社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)。

二、修井井口機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的展望

（一）修井井口機(jī)械自動(dòng)化工藝方面的展望

修井井口作業(yè)具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，管柱施工期間上卸扣、卡緊、起升以及運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，其工藝對(duì)于工作人員都具有較高要求，我們需要對(duì)現(xiàn)階段工藝流程進(jìn)行改變，如開發(fā)與研究雙吊卡起升管柱系統(tǒng)、起升管柱系統(tǒng)，以及下移管柱配合防噴器舉升液壓缸方式等等。除此之外，可以對(duì)管柱的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，這樣可以簡(jiǎn)化上卸扣操作，從而減輕工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)修井作業(yè)質(zhì)量與效率的提升。最后，在未來(lái)開展修井井口作業(yè)期間，應(yīng)對(duì)時(shí)序流程進(jìn)行合理的安排，如可以同時(shí)進(jìn)行游車的升降、上卸扣、油管排放等等，這樣可以保障工期內(nèi)，順利完成修井井口工程[3]。

（二）修井井口機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)方面的展望

在修井井口操作實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化后，修井起下作業(yè)期間，自動(dòng)化與機(jī)械化能夠更好地結(jié)合在一起，順利完成相關(guān)施工。在保障修井井口作業(yè)安全性的情況下，應(yīng)對(duì)其裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)下，相關(guān)企業(yè)能夠通過(guò)井口工具的應(yīng)用，促進(jìn)修井作業(yè)的簡(jiǎn)單化發(fā)展。在實(shí)際工作期間，可以根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)，于實(shí)際情況相結(jié)合，從而形成了整體的運(yùn)作系統(tǒng)。除此之外，也應(yīng)對(duì)新技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)，如視覺識(shí)別、定位，以及集成觸發(fā)系統(tǒng)等等，這樣才能保障修井井口機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)修井井口作業(yè)的順利完成。

三、總結(jié)語(yǔ)

綜上所述，傳統(tǒng)的修井井口作業(yè)技術(shù)，已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展需求。因此，開展修井井口機(jī)械自動(dòng)化研究，是具有必要性的，修井井口機(jī)械設(shè)備操作，主要包括卸扣自動(dòng)化技術(shù)、起下鉆自動(dòng)化技術(shù)、管柱自動(dòng)化技術(shù)等等，上述機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)于修井井口施工來(lái)說(shuō)，都具有重要的促進(jìn)意義，能夠使修井工程質(zhì)量與效率，得到進(jìn)一步保障。本文我們對(duì)自動(dòng)化裝備，以及設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀，及發(fā)展前景，進(jìn)行了具體分析，希望能夠?yàn)閷I(yè)人員的研究，提供一些參考，從而保障我國(guó)井下作業(yè)品質(zhì)，有一集安全性的提升。