作业设备的技术现状与发展趋势

孙峰钢

摘 要：在开采石油工作中，作业设备对于其开采质量和效率有着很大的影响。本文首先介绍了国内作业设备技术现状，并分析作业设备发展趋势，以期为国内石油行业作业设备改进提供相关意见和建议。

关键词：作业设备；现状；发展趋势

一、作业设备技术现状

（一）履带式通井机

在修井操作中，履带式通井机使用频率较高，其数量在全部作业设备中出于首要地位。履带式通井机是由前苏联设计制造的，为履带式拖拉机底部结构。随着科学技术的发展，履带式通井机结构得到一定改进和完善，其牵引能力和承载能力均得到显著的提升。履带式通井机因为其自身强大的优势在油田开采中有着广泛的应用。因为油田分布的不确定性，油田开采活动受到诸多地理因素制约，因此对于开采机器提出高灵活性、高机动性的要求，履带式通井机就满足这一要求，此外，履带式通井机的成本较低，适用范围较广，在很大程度上降低了石油开采的成本。大多数油井通过履带式通井机开展修井工作，对于其作用、功能、性能有着深入的了解。但是履带式通井机在使用过程中存在一些问题，如功率较小。在装机动力达不到要求的情况下，通井机提速较慢，作业效率达不到要求。此外，因为履带式通井机不能自带井架，因此在移动过程中效率不高，在远程作业中不适用。

（二）轮式通井机

轮式通井机是履带式通井机基础之上设计开发的新型通井机。轮式通井机在其装载机底盘增设了滚筒。随后开发人员对于轮式通井机展开更加深入的改进，把滚筒移动至底盘中心，从而降低设备重心，确保机器在运行过程中更为稳定，操作人员的视线也由此变得更为开阔。但是轮式通井机也存在一些问题，其并未对原有动力系统加以强化，所以其运行效率并未得到显著提升。相比较于履带式通井机，轮式通井机的移动更为便捷，但是因为其自身无法带井架，在作业量日益扩大的今天，这种设备逐渐不适用于石油开采工作。

（三）车载式修井机

车载式修井机是为了满足日益增大的作业范围及作业需求而设计的修井机器。车载修井机具备轮式通井机与履带式通井机的特点，其装载底盘也得到改进，使得其可以自带作业所用井架，进而很大程度提升自身的灵活性、机动性。除此之外，在功率方面，车载式修井机的功率相比于前两代修井机有着显著提升，自然而然，机器工作效率随之相应水平的提高。

二、作业设备技术发展趋势

（一）用途发展方向

在作业设备类型发展方面有着两大方向，一方面是小修修井机，其具备结构简单、工作效率高、移动方便、造价低，虽然其体型较小，但是在高效率工作状态情况下，依然可以满足一定规模作业量。另一方面为大修修井机，其具备作业功能多的特点，通常情况下一台大修修井机能够同时完成修井、钻井、试油等等工作，所以此类机械在特殊油田开发过程中有着广泛的应用。大修修井机为单滚轮结构，也可以依据实际情况改造为双滚轮结构，有着较高灵活性，其转盘还具备旋转功能，因此其工作效率得到进一步提升。其内部结构较为复杂，因此其造价较高，但是由于其强大的功能，在油田开采过程中依然有着广泛的应用。

（二）向着环保、节能、智能方向发展

随着油田开采规模的扩大，作业过程对于环境的影响日益扩大，因为多数作业设备的动力来源为内燃机，运行过程中不仅会产生废气、废液污染，还会产生噪音污染。在国内不断推进节能环保、淘汰落后产能的基础上，修井机应当向着低污染、低能耗、低噪音方向发展。现阶段国内已经制造出液压蓄能型修井机，这种机器以油泵、电动机为蓄能动力，既降低作业能耗，还不会产生太多的污染物，能够有效实现环保节能、低噪声的要求。液压蓄能修井机把蓄能与节能协调，实现能量的高效利用，把组合油缸提放管柱、能量有效调配设想结合在一起，使得其具备绞车、井架的功能。此外，还发明除了网电开关磁阻电动修井机，此类修井机的动力来源为开关磁阻电机，其功率甚至可以达到130千瓦以上，实现液、电、机一体化控制。网电开关磁阻电动机的结构紧凑，可以将电能转换为升降作业动力，使得传动系统结构更加简单，减小中间转换的次数和环境。在施工作业阶段，如果电动机停止工作，绞车滚筒也将停止转动，降低运行时间，具有较高系统效率及较少能耗。开关磁阻调速电动机是性能优良、全新的机电一体化结构。电动机依托可逆调速系统，依据负载状况电动机可以处于反向制动、反向电动、正向制动、正向电动状态。具备价格低廉、结构简单、起动力矩大、节能环保、操作性高、维修保养费用低等等优点。

三、结束语

在石油化工行业发展中，作业设备技术的水平对于其整个行业发展有着重大的影响，作业设备的稳定性、安全性、统一性、灵活性等等性质对于石油化工及相关行业健康可持续发展有着直接影响。所以，依据石油开采行业对于修井机械的需求，结合作业设备发展现状，国内作业设备尤其是修井设备的发展完善，对于石油行业的长期发展将产生不可或缺的影响。

参考文献：

[1]刘金亭，刘荣志，黄远滨等.作业设备的技术现状与发展趋势[J].石油矿场机械，2008，37（8）：94-98.

[2]李建鹏，谭慧敏.绿色低碳型石油设备的技术现状和发展趋势[J].石油和化工设备，2015，（7）：97-99，96.