浅析油田修井设备发展趋势

赵广平

（大庆油田井下作业分公司，黑龙江 大庆 163000）

油田在经过长时间的开采后，会受到一些来自主观和客观因素的影响，这些影响因素可能造成油井出现各种各样的问题，要想将出现问题的油井进行恢复，符合能够正常工作的状态，能够满足井下作业的需求，就要排除产生问题的油井的故障，这种过程我们通常称为修井。修井主要可以分为两种，大修和小修。小修一般就是对油井进行一些比较简单的修理和维护工作，大修则需要由专业的团队对油井产生的问题进行修理，修井过程中使用的重要机械设备通常称为修井设备。在油田井下工作中，修井设备有着十分重要的作用，修井设备的质量好坏直接决定着井下作业质量的好坏，决定了井下作业能否正常地按照工期完工。我国油田的开采环境十分复杂，一般处在高压、高含硫等危险区域，修井设备的质量和井下作业的安全性和可靠性有着直接的影响，是保障油田安全生产的重要前提。

1 油田修井设备的现状

油田修井设备因为井下作业施工现场的特殊性和油田开采进程的差异，有着很多类型的划分，目前我们主要使用的油田修井设备为履带式修井机，比较笨重，移动的速度比较慢，工作效率较低，同时在使用履带式修井设备进行修井作业时，需要进行立放井架和井位的搬迁，这些工作量消耗了大量的人力、物力、财力，还可能造成周边环境的污染，不能满足节能环保的要求，也不能满足现代修井工作的质量要求，所以需要加大对修井设备的研究和开发工作，制作出高效、环保的新型修井机。

随着我国科技的不断进步，对能源的需求量越来越大，柴油是修井设备中经常使用的燃料，运行成本高，因此，我们对修井设备的研究应该向着低成本、低能耗、节约开采的方向发展，通过新技术的不断应用，修井机的发展一定会更加满足现代工作的需要。随着全球气候逐渐的变暖，我国的环保意识也变得越来越强，政府部门对于低能耗、高效率、污染小的修井设备研发工作给予一定的支持和帮助。最近几年中，我国相继的研究和开发了网电修井机、液压蓄能修井机、不压井修井机等，具有污染小、低能耗、高效率的优点，带来了显著的经济效益和社会效益。

2 老式修井设备和新型修井设备的对比分析

2.1 老式修井设备

老式的修井机主要是以柴油为主要的能源，分为履带式修井机和轮胎式修井机2 种：履带式修井机的优点是有着良好的越野性能，在一些场地比较泥泞的井场比较适用，设备的成本较低，操作方便，维修和管理起来比较简单，缺点就是需要消耗大量的能源，对周边产生一定的污染，需要大量的人力物力配合使用，工作时产生的噪音比较大；轮胎式修井机的优点就是具有很好的移动速度，自带井架，不需要车辆进行配合使用，操作简单，搬迁和工作的速度比较快，缺点就是成本比较高、维修和保养的费用昂贵，越野性能不佳，产生的污染严重，工作时噪音比较大。

2.2 新型修井机

新型的修井机主要分为3 种，分别为网电修井机、液压蓄能修井机、不压井修井机。

（1）网电修井机。网电修井机的动力来源主要是电能，优点是工作时产生的噪音比较小、排放比较小、能耗比较低，同时还有很好的越野性能和承载能力，其中经常使用的是交流变频电机，维修和保养的成本比较低，工作时不会对周边的环境造成污染，有效地保障了施工人员的人身健康和生命安全；液控、电控、数控综合控制的能耗制动和液控盘刹复合刹车技术，操作简单，能够降低司钻的劳动强度；同时还配置了天车智能防碰技术和自动断电保护技术等，一旦出现人为的操作失误能够避免设备受到损坏。缺点就是网电修井机工作现场需要配置变压器，井场用的50kVA 变压器不能满足使用要求，增加了工作的强度。

（2）液压蓄能修井机。电机驱动是液压蓄能修井机的主要动力来源，原理就是将不属于提升时间的动能和管柱下放时产生的势能通过特殊的液压控制系统变为气体压缩能量存储起来，存储的能量用来完成管柱的提升过程。液压蓄能修井的优点就是低能耗和节能效果，与传统的履带式修井机相比较，一年大约能够节省10 万元左右的能源费用；在工作中不会产生黑烟和粉尘，具有良好的环保效果；工作时产生的噪音比较小，不会对周围的居民产生干扰；对钢丝绳的磨损比较小，使用寿命得以延长；工作中不用设置井架、穿大绳，不受到作业环境的限制，即使在比较复杂的作业环境中也能进行工作；在进行安装和拆迁的过程中，不需要消耗大量的人力和物力。撬装式液压蓄能修井机只需要通过一台载重汽车就能实现多台设备的运行。我们将研究成功的浮子式蓄能装置加装在液压蓄能修井机中，取得了更加环保、节能、高效的效果。目前我国的液压蓄电修井机有多种，在油田中得到了大量的应用和推广，具有很好的发展前景。

（3）不压井修井机。我国目前使用的先进不压井修井机有着对地层的原始产能进行维持和保护的作用，降低了酸化、压裂等增产措施的次数，保障了我国油田的长期稳定发展。同时，降低了压井作业时产生的压井液处理成本，油气层的产量因为油气层得到了良好的保护而有所提高，油气资源得到了充分的开发和利用。液力机械传动为修井机的主传动模式，在一定的条件下能够实现无级变速，因此功率得到很好的利用，换挡的次数也不是很多。同时，采用8X8 的驱动模式，具有很好的越野性能，车轮使用的是大花纹越野轮胎，刚性梁后桥悬挂，钢板弹簧前桥悬挂，在一些比较复杂的路面也能正常前行，不压井修井机的整体结构紧凑、重量轻便，操作十分简单便利，使用安全可靠。不压井修井机作为环保和保护油气层新技术得到了高度的重视，要加大研究和推广的力度。

3 针对新旧不同的两种修井设备进行管理和提高

3.1 完善和创新设备管理制度

制定科学合理的量化评估机制，保障修井机在统一的严格的机制模式下运行，保障修井机工作时性能处在最佳的状态。随着科技的不断进步，我们已经能够实时地对修井设备进行监控，对可能发生的问题及时地进行处理，保障修井设备的正常工作。建立完善的修井设备维修和管理制度，在修井设备的使用中，加强设备的使用规范性，不断地对修井设备进行升级改进，达到现代油田的使用要求。

3.2 对设备进行具有阶段性的针对管理

每个设备都有自身的敏感时期，一般的敏感时期在设备刚刚开始使用的阶段和经过长时间的使用后设备即将发生报废的阶段，这两个阶段设备经常出现一些故障，维修人员要在这两个阶段对设备的性能高度重视，一旦发现问题要及时做出整改，保障设备在生产过程中的正常运行。

3.3 增强修井机功能

在一些比较特殊的地区，制造一些有针对性的修井机，将油田勘探和开采的范围进行扩大，对修井机操作性能进行提升，加强设备的功率储备系数，提高机械的钩载功能；研究和开发专门用于侧钻的修井机，保障油田修井设备的安全性、可靠性、高效性，针对不同地区的石油开采选择正确的修井设备开展工作。

4 油田修井设备的发展趋势

油田修井设备随着科技的不断发展进步，制造技术和移动性能方面有着很大的提升，传统修井机使用柴油为主要的能源，有着高消耗、高污染的缺点，目前越来越多的电力、液压为动力的新型修井机被研究和开发出来，被越来越多的企业和部门采用。我们目前的修井设备发展方向为低消耗、低污染、低成本、高自动化。修井设备性能的提升，不仅仅是主机性能的提升，也要高度地重视相关配件机械化水平的提升。

5 结语

最近几年，我国的修井设备发展取得到了较大的进步，无论是制造技术还是移动性能都逐渐地和世界先进水平接轨，传统的柴油修井机已经不能满足现代化市场的需求，未来的发展方向必然是以电能、液压为主。修井机未来的发展目标就是自动化、经济化、节能环保。主机性能得到不断完善的同时，相关配件机械化水平也得到了进一步的提升。我国油田使用的修井设备在科学技术不断发展的今天也取得了较大的进步，逐渐向着经济合理性、节能环保、可靠性等方向发展，保障油田实现低能耗、自动化、无污染的目标，促进油田更快更好的持续发展。