短轴距轻便型修井机的问世及发展方向

肖文汉 （中石化华东石油局装备处，江苏 南京210019）

方 舟 （中石化江汉石油管理局第四石油机械厂，湖北 荆州434024）

1 国内修井作业设备的现状

目前国内各油田修井作业现场，对修井机的基本要求[1]就是装机功率要大，解卡能力要强，作业效率要高，结构简单，可靠性高，安全性好，操作简单，维护方便。而影响小修作业效率的主要因素，是起下油管和上扣卸扣的时间以及修井机的可靠性。可见，在保证作业安全的前提下，提高设备的性能，缩短占井时间，是提高作业效率的关键。国内修井设备与国外修井机相比，差距主要在于国产设备故障率高，可靠性差，井口自动化程度低。

据统计，在油田修井机作业中，小修作业施工约占整个井筒维护工作的85%～95%。小修井口数量多，修井周期短，设备移动频繁，一般多配置额定载荷475kN、最大载荷675kN左右的轻便型修井机。

国内各油田使用的修井机，从移运方面分为特制底盘式和二类通用汽车底盘式2种[2]，特制底盘轻便型修井机行驶和作业共用一台发动机和液力传动箱，车台平面宽阔，车上设备布局合理；二类通用汽车底盘轻型修井机技术含量较低，生产厂家众多，结构差异较大。

2 短轴轻便型修井机的问世

目前江苏油田和华东石油管理局的小修作业设备全部为车装式轻型修井机，主要承担油水井维护作业中起下油管和抽油杆、检泵、打捞等小修作业施工。

江苏油田境内河流湖泊密布，各井位多分布于农田之中，对修井机的灵活性、越野性提出了更高的要求。为此，笔者提出了修井机短轴距的概念，其目的就是提高修井机的机动性能。

轻便修井机的结构特点就是整机布置都很紧凑，车台上布置有动力单元、传动系统、绞车提升系统、井架以及控制单元，可以满足常规的小修作业；底盘分为二类底盘和特制专用底盘，均为三桥布置。

图1为目前油田常见的三桥式小型修井机，前桥轴距5700mm，后桥轴距1370mm，整机长度12500mm，背井架状态17630mm，均为10t车桥，其转弯半径在11m左右。

图2为江汉石油管理局第四石油机械厂研发的一款短轴距轻便型修井机。该机为二桥式，轴距5500mm，整机长度9620mm，背井架总长均为13472mm，装载16t车桥，转弯半径在9m左右。与同等吨位的三桥式修井机相比，二桥式修井机在整机长度上有明显的优势，不背井架的整机长度，后者要比前者短2500mm左右；背井架状态，后者要比前者短4000mm左右。

图1 三桥式小型修井机

图2 短轴距轻便型修井机

由此可见，整机长度缩短，其转弯半径可大为减小，极大的提高修井机在狭窄地区作业的灵活性和机动性。

3 小型修井机发展的方向

近些年来，小型修井机的设计理念发生了很大的变化，以追求功能实用、方便快捷为前提，纯粹以小修为目标；同时，一些新技术、新部件也在小型修井机上得到应用。

1）向轻便灵活性发展 国内各油田受自然条件限制，对修井机的选型和配置也就有各自的特殊要求。江苏油田、江汉油田境内河流湖泊密布，各井位多分布于农田之中；长庆油田、青海油田处于黄土沟壑和丘陵区域；大庆油田夏季作业，多处于沼泽地带；其他油田也大多如此。因此，对修井机的灵活性、越野性提出了更高的要求。

2）向舒适性发展 常规修井机在环境恶劣的地区 （如低温、沙尘）进行修井作业，由于司钻都是站在车尾踏板上露天操作，劳动强度大，恶劣的环境极易导致工作疲劳而引起作业事故。目前，一些小型修井机设置司钻操作室，让司钻在室内操作，室内还安装制冷空调和取暖设备，极大的改善司钻工的工作环境，体现 “以人为本”的设计理念。

3）向提高可靠性和先进性发展 各大油田把作业安全摆在首位，实行 “安全一票否决制”。随着石油装备的迅猛发展，一些新技术新装备，如无绷绳技术、小型液压盘式刹车、电子天车防碰装置也慢慢的在修井机上得到应用。常规修井机，都是通过4根风载绷绳，在修井机的4个角把整机拉拽住，以保证修井作业安全。江汉石油管理局第四石油机械厂在国内首次提出 “无绷绳修井机”的概念，就是通过整机布置，合理分布整机载荷，通过自身的平衡，以达到修井作业状态不再需要4根风载绷绳，这样可极大的减少整机作业占地面积，其修井作业范围得到极大的拓展。常规小型修井机基本都是机械带刹装置，液压盘式刹车的引入，可极大的减轻司钻工的劳动强度；而电子天车防碰装置可极大的提高作业的安全性。

4）向提高井口机具自动化水平等方向发展 提高修井作业效率的关键，在于井口自动化程度的高低，这也是国内与国外修井设备的最大差距。目前国内常规小修井作业工艺主要包括检泵、起下油管、抽吸等；井口使用的工具主要有油管钳、抽油杆钳、吊卡、卡瓦等，都是人工进行操作。如果实现井口无人或少人修井作业机械化，就可大幅提高油田作业的安全性，减少环境污染，减轻工人劳动强度，减少井口操作工人的数量，提高修井效率。井口自动化工具主要包括：自动吊卡、动力卡瓦、闭式液压油管钳、管柱自动拉排滑车等；这些工具的研究成功以及应用，可极大的提高井口作业自动化程度。

[1]华东石油学院矿机教研室 .石油钻采机械 [M].北京：石油工业出版社，1980.

[2]尹永晶 .石油修井机 [M].北京：石油工业出版社，2003.