青海油田 XJ-250电动修井机节能减排效果分析

师成灿 陈微熙 袁得芳（青海油田井下作业公司）

青海油田 XJ-250电动修井机节能减排效果分析

师成灿 陈微熙 袁得芳（青海油田井下作业公司）

通过对传统修井机结构和动力系统存在的缺陷进行重新设计，改变其能源消耗结构， 优化目前修井机驱动方式,使油田企业作业施工环节更加节能环保,能够有效利用现有电能大幅度降低修井机的使用成本，从而有效降低井下作业的生产成本费用，并具有良好的节能环保性能。通过多井次、多区块、多台车的应用，完全能够适应目前井下作业需求，具有广阔的推广应用前景。

石油设备 修井机 节能减排

井下作业业务是石油行业勘探开发工程技术服务的重要业务，截至 2011年底，仅中国石油拥有各类修井机 2800余台，年消耗柴油约 10×104t，修井费用近10亿元。针对目前节能减排的形势，对修井机总体技术性能和使用性能等综合指标要求越来越高。节能减排已成为全行业保持可持续发展、寻求新的发展空间的必然选择。

1 修井机

修井机是油田井下作业不可缺少的修井专用设备，传统的修井机以柴油机为动力源，现在已经是一项非常成熟的技术。但是在目前能源日益紧缺，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐的背景下，在青海这个高原油田柴油机工作效率仅为 50%左右，能 源浪费较 为 严 重 ， 作业成本 高[1]。

传统修井机以其高耗能、高污染、高噪音、维护保养费用高的特点一直制约着修井装备行业的发展，而且还存在噪声污染等一系列环保问题，既影响一线生产工人的身体健康,又影响周边环境质量。并且随着能源价格上涨，以柴油机为动力的传统修井机的运行成本不断升高，仅青海油田有70余台修 井 机 ，年消 耗 柴油约 2500t，运 行 成 本近3000万元。

在青海油田，仅以 250型修井机为例，单台修井机在工作量饱满的情况下，年平均消耗柴油约为41.74t/a，折合人民币 31.13 万元，折合碳排放量为136.41 万元。由此可见，我们是生产石油的行业，但也是碳排放高、石油消耗巨大的行业。

2 XJ-250电动修井机的研制

依靠科技，对原有耗能较大的工艺及设备进行更新和改造，加快节能减排技术的研发，通过技术革新实现节能降耗，降低日常运营成本已成为国内外各油田的任务之一，利用绿色、清洁、环保的电能是井下作业修井设备必走之路。

2.1电动修井机结构改进

常规 XJ-250 电驱修井机在台上作业、底盘行驶时共用车装进口发动机和进口液力变速器。液力变速器带有分动箱，将动力分别传递给底盘车各驱动桥和车上角传动箱。角传动箱通过链条、传动轴等将动力分别传递给主滚筒和转盘。该类型修井机经过不断改进，其速度、提升能力等性能均较为成熟，但其高能耗、高污染、高排放的“三高”问题，已然不符合目前的环境形势。

鉴于此，青海油田经过5年的潜心研究试验，从结构上对 250型修井机进行了重新设计，即使用交流变频电动机，国产柴油发动机，设计组合式分动箱，改变了传动结构，替代了进口的价格昂贵、维修困难、技术受制约的柴油机和变矩器。简化了机械传动结构，并实现了在作业中完全使用油区内安全、经济的油田电网。

2.2改进中的问题及解决方法

从 2011 年开始第一台设备改造成功，试运行中，存在一定的问题，在生产中不断调试、完善、整改，2012年3月将问题逐一解决。

表1 250型修井机和 250型电动修井机应用对比表

1）该车的蓄电池组做为电源补偿和能量回馈单元，其安装位置距离与地面较近，在油区状况恶劣的路上行驶，是安全隐患存在点。经重新设计，调高柜底与地面的距离。

2）该电动修井机重新设计了组合式分动箱替换了原车的分动箱，增加电动机动力输入端。电动机和并车分动箱通过联轴器运行，在工作中发生动力传递不平稳，从而造成整个动力传递系统不稳定。通过提高设备的工装水平，专业机构调平，检测动平衡效果得以解决。

3）电动液压泵供液不足，噪音大，在长时间工作时液压泵会出现过热现象，会导致液压机的烧坏。原因主要是进油管线过长，孔径太小造成，经重新更换管线，调整布管方式得以解决。

2.3目前运行情况及优点

目前设备在小修、大修过程中均运转正常，显示了新设备的优越性：

◇以电代油，节能降耗效果十分显著，有利于节约成本；

◇交流电动机替代了进口动力，延长了对发动机的维护保养周期，从而节约维修保养费用；

◇以电代油，低碳环保，碳排放量明显减少；◇现场作业噪音小，由原来 120dB，降至不超过60dB，有效保证了操作工人身心健康；

◇全车均采用国产配件，有效减小设备维修、维护成本。

3 XJ-250电动修井机现场应用节能减排分析

青海油田设计制造的 XJ-250 电动修井机经过近两年超过 240口井的使用，在节约能源、降低油田开采成本上创造出了巨大的经济效益和社会效益。

青海油田同一作业区块进行相同作业的常规250 型 修井 机 和 250 型 电 动修 井 机 进 行 比 对 ， 见表1。

4 结语

该电动修井机的研制，使油田在不改变原有生产规模的情况下，大大降低燃油的耗用量，有效降低了企业的燃油、维修费用，产生显著经济效益，减少燃油使用的同时也减少了 CO2的排放总量，降低企业运行成本，也减轻了对环境的影响，社会效益和环保效益显著，对今后修井机发展将产生深远的影响。

[1]顾心悸.具有节能和环保优势的液压蓄能修井机[J].石油机械,2003,31(增刊).

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.011.016

2013-08-15）

师成灿，2006年毕业于西南石油大学，从事井下作业 设 备 、工 艺 工 具 研 发 工 作 ， E-mail：shiccqh@petrochina.com ， 地址：青海省海西州茫崖花土沟井下作业公司，816400。