油田修井作业自动化装置的应用探讨

油田修井作业自动化装置的应用探讨

董新

大港油田井下作业公司技术研究所 天津大港区 300283

摘要：就我國以往油田修井作业情况来看，工作量较大且主要依靠人工，作业的安全性无法保障。针对这种情况，为了提升我国油田修井作业的安全性和工作效率，相关研究人员逐渐将自动化技术应用到了油田修井作业中，逐步开发了自动化油田修井装置，极大的减少了人力的投入，并且作业效率也得到显著的提升，作业安全性也得到显著的改善，本文就针对我国油田修井作业自动化装置的应用进行简要的分析。
关键词：油田；修井作业；自动化装置
前言：在油田的开发工程中，保证稳产、高产最重要的环节之一就是修井作业，主要包括了检泵、防砂、调层、射孔、换封、新井投产等工作内容，在修井工作中，起下油管、抽油杆、井下工具等是最为繁重的工作。而在油田修井的传统作业方式中，起下作业所主要依赖的就是人工作业方式，比如推放小滑车、摘挂吊环、辅助油管定位等等工作。而在人工作业过程中，不仅需要工作人员保持注意力集中，还要求人员之间灵活、准确的默契，同时，频繁的操作和复杂的工序也为人工作业带来了许多不安全因素，一些工作人员如果采取了不规范的操作就可能造成严重的人身伤害事故，工作人员安全性无法保证，且工作量较大。
1、国内研究现状
　　传统修井方式的机械化程度较低，主要依靠人工作业的方式，安全性无法保证，目前在我国修井作业中仍然被延用。而为了有效改善我国油田修井作业的工作环境和工作效率，我国相关的研究人员和机构逐渐开展了对油田修井作业自动化装置的研究工作。
2、自动化修井装置
　　2.1 提升系统
　　提升系统是指将变频电机作为动力，采用减速机驱动滚动的形式，进行上提和下放管杆。提升系统可以有效的减少对环境的污染且能源消耗低，实现了修井作业的绿色性。像液压小绞车、游车系统、动力系统、绞车等都属于提升系统中的一部分。
　　2.2 井口卡座
　　液动卡瓦、吊卡定位器、防喷溅装置、自动抢喷装置、接箍定位器等共同组成了井口卡座装置。在这些构件中，采用了液压动力作为驱动进行卡瓦的开、关，动作可靠性高。将卡瓦上平面作为吊卡定位器的安装位置，在上提和下放抽油杆、油管、钻杆的过程中，可以准确的定位吊卡在井口的位置。安装了可以自由升降和水平移动的接箍定位器，对接箍装置可以进行准确定位。对油管内遗留的液体，可以通过防喷溅装置收回，有效的避免了对井场环境的污染。
　　2.3 液动吊卡
　　吊卡、连接装置、自制吊环、常规吊环等共同组成了液动吊卡装置。在上提和下放作业中，通过吊卡上的液压缸作为驱动进行吊卡卡爪的开关操作，并且是自动化的。由于偏心轮实现卡爪的开合动作，在两个偏心轮合并时，通过吊卡外壁与两个槽形凸轮后部平面的接触，实现限位作用以达到锁卡的目的。
　　2.4 冲砂装置
　　在动力吊卡内部安装冲砂装置，冲砂装置主要由导轨、液压缸、转向弯头、中心管、密封胶件、限位销等组件构成。在冲砂作业需要接单根时，直接可以省略倒水龙带和拆接弯头的过程而进行自动换单根，有效的避免了砂卡现象且节省了作业的时间。
　　2.5 龙头机构
　　导向斗、扶正机构、电磁推管器、活门机构等属于龙头机构。龙头机构通过四连杆机构进行连接并在底盘龙头调节机构上进行固定，运输时回收四连杆可以有效的减小设备尺寸从而便于运输，针对井场中对多种工作状态的需要，龙头机构的四连杆还可以进行正反90°的旋转以满足工作需要。导向斗选用的是框架结构，在斜定位机构上部进行安装，用于实现对动力吊卡的导向定位。活门机构具有大于90°的单侧门旋转角度，让吊卡可以在双门打开后顺利通过，对吊卡的支撑也可以在关闭时实现。扶正机构拥有两个扶手，在上提和下放管杆时，可以针对管杆位置对卡爪进行相应的调节。在电磁推管器甩管杆的过程中，为了利于管杆倾斜下滑，可以对管杆推出一个初始角度;同时还可以在接管杆时进行辅助支撑，避免扶正机构受到管杆摆动的影响，而对管杆在空中的摆动现象，通过电磁吸力也可以有效的控制。
　　2.6 滑道系统
　　滑道系统主要由前箱、后箱、底座支撑、两侧支撑、动力滑道、小滑车、机械手、驱动链机构、抓管机构、举升机构、高度及位置调节机构和检测装置等构成。在起管流程的操作过程中，驱动链机构自动旋转，可以有效驱动管杆顺利下滑，将管杆由抓管机构自动的送到管桥上，确保连续可靠的甩管工作;在进行下管作业时，抓管机构自动从管桥上管位将管杆送至动力滑道，再由小滑车进行推送，最后将管杆送到指定的位置。

3、修井工作管理的方法分析

3.1加强全过程管理，提高修井质量
　　对修井方案进行确定的前提下，想要保障修井方案的高效实施，就需要在修井作业的过程中不断加强管理。开展修井作业的时候，在施工工序上具有非常明显的复杂性，要严格控制所有的工序质量，为修井人员进行技术交底和技术指导以及技術监督，只有这样，才可以提升修井作业的技术水平，通过修井全程的强化管理实现对修井质量进行优化的目的。

　　3.2做好方案的优化
　　合理的修井作业方案能够对工程作业的整体效率进行优化，作业中，需要专业的修井人员勘测，充分了解当地和周边实际的地质情况，用这样的标准选择合适的作业设备，同时，还要制定比较优化的作业方案，继而使得作业成果和当地的地理环境能够完美地结合，这样的作业能够提高作业成果，降低问题的出现，还能够使得作业人员轻松地认识并处理当中存在的问题。
　　3.3加强交底书的完善
　　交底书对于油气油井作业来说是非常重要的，参与到其中的企业需要在交底书当中完全交代清楚项目要求和达成目标与施工环境以及项目当中存在的问题还有风险因素等，然而一些企业想要通过审核，提交的所有审核交底书并未完全展示项目的情况，所以，想要减小安全事故的出现率，石油企业就需要对交底书进行提交的时候详细地标注好项目的所有指标，这样一来，能够很好地确保项目开展的安全性和整体质量。
　　3.4提升全员管理的质量意识
　　修井作业的管理过程中，管理人员需要引导修井人员积极地融入到修井作业当中，同时，还需要在修井作业开展的过程中不断进行自我管理，强化自身的管理意识，提高自我管理能力，主动地融入到修井作业的管理过程中，引导修井人员加强字顺的专业技术，进而提升修井人员的作业水平。
结语：从上述分析可知，在我国油田修井作业中，逐渐采用了自动化修井作业装置，有效的提升了修井作业的效率，并且减少了人力的投入，施工人员的工作安全性也得以保证，对我国油田修井作业水平的提升具有重要的作用。
参考文献：
　　[1]张爱华.油田修井作业自动化装置的应用之研究[J].化学工程与装备，2018（12）：60-62.
　　[2]胡杰.浅析石油井下修井作业管理方法及修井技术[J].石化技术，2018，25（10）：68.
　　[3]于连池.石油井下修井作业管理及修井技术优化[J].化学工程与装备，2018（09）：92-93.
　　[4]陈振鑫.石油井下修井作业管理及修井技术[J].科技经济导刊，2018，26（25）：115.