论轻型修井机的现状与开发展望
【摘要】针对通井机作业效率低、生产成本高的问题,提出在油田修井作业中,用轻型修井机取代通井机。轻型修井机将会向简易型和综合型两大用途发展,向专用底盘发展,向加大装机功率发展,向提高可靠性和先进性发展,以及向提高井口机具机械化水平等方向发展。
【关键词】修井机 轻型 开发 展望
一、通井机的现状
(一)多年来,通井机仍能在我国油田小修作业中广泛应用,其主要因素有
(1)油田资金受限制,而通井机价格便宜,仅为轻型修井机的三分之一左右;
(2)油田地理环境差,特别是东部油田,井场路况恶劣,雨季泥泞,其他车辆很难上井,只有履带式通井机能够进入;
(3)操作人员技术素质较低,而通井机结构简单,易于操作和维修。
(二)履带式通井机在使用中主要有以下缺陷
(1)由于通井机自身不背带井架,转移井场时需要专用车辆配合,作业前后辅助工作量大,约占每口井作业时间的2/5,作业周期长,生产成本高;
(2)装机功率小,提升速度慢,作业效率低,影响使用单位经济效益。近十年来,为改变通井机的性能和提高作业效率,许多研究单位和生产厂家参与了通井机的改装和改型尝试,先后试制了各种类型的汽车底盘、装载机底盘通井机,其性能有一定程度的提高。但至今还没有一种成熟的机型值得推广。
二、通井机的主要优势
(一)价格因素
(1)配置概念不同。轻型修井机以整机配套销售,出厂时配套齐全。履带通井机以裸机销售,用户还必须购买井架、游车大钩、大绳、指重表及传感器、液压动力大钳、液压卸扣油缸及井场照明灯具等部件,配套部件价格占通井机主机价格的70%~90%。
(2)辅助作业差异。轻型修井机行驶速度快,辅助作业时间短,平均仅为每口井作业周期的1/6左右。履带通井机行驶速度慢,作业辅助车辆多,工作量大,费用高,辅助作业时间长,平均为每口井作业周期的2/5左右。
(3)辅助费用悬殊。轻型修井机首次投资集中,资金数额较大。但投产后,基本不需要辅助车辆配合,工作期间辅助费用极少。履带通井机投资分散,后期配套投资较大,辅助费用较高,其平均核算单井作业成本高出修井机1.3~1.5倍。
(二)使用与维修
履带通井机在油田使用已近50年,其结构特点和工作性能已为用户所熟悉,操作规程制定完善,维修保养手段齐全,配件供应充足,设备完好率较高。修井机具有作业效率高、辅助成本低、操作轻便等诸多优点。随着市场进一步拓宽,操作规程日益完善,维修保养手段逐渐齐全,配件供应渠道不断疏通,修井机的维修会更加便利,设备完好率定能逐步提高。
(三)操作人员素质
在企业减员增效的大潮流下,企业富余人员将充实作业队伍,民工逐步减少,现场操作人员将相对稳定,技术素质将逐步提高,结构简陋的各种类型的通井机将逐步更新换代。
(四)井场道路
随着油田基本建设规范化的推进,大多数井场的道路基本上得到改善,修井机进入井场已不再困难。
三、轻型修井机的现状
(一)专用底盘轻型修井机
装配轻型修井机专用底盘,技术和经济上较合适,行驶和作业共用一台发动机液力传动箱,车台平面较宽阔,将发动机液力传动箱布置在车台中部,减轻前桥载荷,车上设备布局合理。6×6驱动型式,越野能力强,适用于各油田路况。主要生产厂家有江汉石油管理局第四石油机械厂、江汉石油管理局机械厂和南阳石油机械厂。
(二)二类汽车底盘轻型修井机
(1)载运底盘。轻型修井机采用行驶和作业共用一台发动机的动力方案,需要汽车二类底盘配置全功率取力器,将发动机动力传递到车上绞车系统。通常汽车二类底盘配置有多种型式的取力器,但全功率取力器为数不多,修井机生产厂家选择时应慎重。
(2)动力传动。轻型修井机的动力传动,各厂家产品结构不同,性能差异较大。目前国内生产的轻型修井机有以下几种传动方式:①液力传动,配置液力变速器,动力换挡,起升能力大、传动平稳安全,操作方便,综合性能优越;②液力传动,配置液力变矩器,加配机械变速器,机械换挡,起升能力大,传动平稳安全,换挡时需切断动力,停转换挡操作不便;③机械传动,配机械变速器,机械换挡,结构简单,但综合性能较差。
四、轻型修井机的发展方向
(一)用途向两大类型发展
(1)简易轻型修井机。主要是根据目前油田作业队的实际工作要求而对口设计制造的,用以完成起下操作的单一功能修井作业,结构简单,专用性较强,价格低廉,是履带通井机的理想换代机型。
综合型轻型修井机。具有多种作业功能,一机多用,可完成修井、钻井、试油、提捞岩心筒等多种作业。
(3)向专用底盘修井机方向发展。轻型修井机专用底盘,车台平面较宽阔,有足够的空间加装捞砂滚筒、转盘及传动系统;行驶和作业共用一台发动机液力传动箱,简化了结构,节约了成本;发动机液力变速箱布置在车台中部,有效地减轻前桥载荷。车上设备布局合理,尤其是在价格上与汽车二类底盘修井机同规格型号、同样配置的机型相比较,仅为汽车底盘修井机的70%左右。
(4)向加大装机功率方向发展。早期,修井机的功率配置较小,每吨大钩载荷的起升功率仅为2~3kW。为了提高作业效率,现在大部分修井机每吨大钩载荷的起升功率增加到4kW左右,有些特殊用途的修井机甚至可达5~6kW。美制修井机装机功率较大,厂家从用户实际使用情况出发,使修井机在额定钩载下起升,发动机也不处于满载荷工作状态。
(5)向可靠性和先进性方向发展。提高产品可靠性和先进性是生产厂家和用户共同追求的目标,但实际运作起来却很困难。目前,轻型修井机是个买方市场,因此对用户提出的各种结构要求,生产厂家都得想方设法满足。但同一规格的修井机,产品型号众多,给生产厂家组织设计生产带来种种困难,也影响了产品的可靠性。修井机模块系列化设计方案,可提高系列机型互换性、通用性,便于组织生产,缩短生产周期;模块部件形成小批量生产,有利于提高产品的可靠性。集中精力解决矛盾突出的某一模块问题,改善其性能,即可提高整机的性能水平。
(6)向提高井口机具机械化水平方向发展。在不断提高轻型修井机主机性能的同时,还应不断提高井口机具机械化水平。
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