油田修井作业自动化装备探究

油田修井作业自动化装备探究

蒲龙 ,陈启云

中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司油田作业公司 酒泉735200

摘要：对于从事油田自动修井设备的组织来说，其员工不仅劳动强度相对较高，而且要求也相对较高。他们的工作条件和环境也很差，工作事故的风险水平会相对增加。因此，有必要着手开发适合油田机械化修井作业特点的先进自动化施工设备。

关键词：油田；修井作业；自动化装备；质量影响因素

随着我国油田企业修井作业监测技术的进一步快速发展，人们逐渐开始关注油井修井作业监控设备的使用安全、环保和可靠性等安全问题。

1影响修井质量因素

1.1材料因素

在组织开展油田井口修复的各种作业和活动过程中，施工单位应负责按照国家程序组织验收和使用其施工及相关工程辅助作业材料，如何接收这些辅助材料的质量直接影响到整个井下维修井的质量。一旦现场施工和材料质量检查中出现明显的质量问题，就会发现在很短的时间内，这将是中国油田井下修井工程施工作业和其他项目持续长期、有效和稳定发展的一个极其严重的障碍，我国整个油田井下修井工程的运行和工程质量不可能继续保证或有效可靠的保证，这将对未来油田地下水工程的有效、安全、有序开发利用产生巨大影响。

1.2人为因素

在油田的修机井等作业环境中，需要我们对某些人为环境因素必须进行一些充分的考虑。相关部门工作人员是在现代油田设备修井施工作业环境中一个特别重要的工作组织主体，尤其是在现场对油田机械化的修井机具进行维护使用管理时，需要事先由相关工作技术人员现场对其设备人员进行规范准确的操作指导。在如此情况下，一旦相关专业设备人员技能缺乏规范或现场人员技能操作环节存在严重错误操作问题，将会产生严重危害影响整个油田机械设备修井工程作业质量。

1.3技术因素

在实施油田修补井作业方案过程中，还可能需要注意合理规划引进高新技术和综合应用其他相关的技术，以此能有效地保证公司各项建设工作业务的快速顺利高效开展。如果这些相关管理技术设备的配置选用还不够成熟正确，或者使用技术过于落后，将会造成直接影响着油田的修井作业工程的长期顺利开展，进而直接降低影响了我国油田的修井施工作业安全质量管理水平和效率。

2油田修井作业自动化装备

2.1液压猫道

动力猫道技术的主要组成部分一般是指由电子控制、机械动力传输技术和新型电子液压气动控制装置技术系统等核心技术组成的自动化控制系统复合体。目前，我国新型电子液压猫道的具体控制系统主要形成了两个基本的主体结构，即液压钢丝绳拉起制动系统和电动液压缸提升自动控制系统。装置系统中的具体控制系统应至少包括使用电子液压动力系统、PLC控制系统和电气控制动力猫道，其可以被认为是由电气回路控制系统和电气控制机械液压控制技术的另一组合构成的相同液压控制操作控制模式系统的技术的组合和应用，以确保电子动力猫道控制系统能够有效、方便地实现各种管工具液压缸系统的各种液压升降和提升控制，以及各种液压缸的下降和提升控制。控制系统技术和各种传统PLC控制器以及其他逻辑和控制编程方法的大量具体应用已被采用，它可以充分简化与矿山各种作业相关的人员之间的作业和其他活动，并进一步降低参与一线采矿工作的井下人员的劳动强度，降低大多数井下技术工人的技术失误和采矿作业风险，有效提高了地下现场采矿作业组织指挥的效率，使一线钻井人员开发和使用软件的可扩展性和安全性大大提高，能够充分实现软件开发在中国大陆当前油田勘探现场的应用。还应特别考虑动力猫道装置的电气控制系统及其部件，包括气动和液压系统、机械结构组件和基于微机的电气控制辅助系统的设计。机械结构组件也可分为管臂弯曲组件、支撑管臂组件、传输臂组件。斜坡支撑组件的设计以及底座和支撑结构组件的设计五部分组成。

2.2二层台机械手

二层台机械手控制系统的主要内容是通过支撑结构系统设计和采用控制技术。同时，还应包括全数字电驱动结构控制系统和伺服电机驱动的控制系统，可以自动选择智能路径进行智能预设，还可以使用一键启动系统的智能操作和启动模式，多个密码和联锁用于实现所提供的智能安全设置和保护。而且，用户可以通过它轻松实现工作全过程的实时可视化显示和实时监控，可以智能地跟踪和控制现场各种工作动态和变化的全过程。对于二层台上的架空管道敷设，可以有效方便地实现现场全自动化工作和完全无人操作。二层钻井平台机械手设备是我国油气钻井平台作业设备技术应用中属于石油钻井自动化系统特殊领域的一种雏形设备。可以说，它广泛应用于管道起下钻、管道铺设等作业机械领域，以开展技术应用。其功能和组成可具体分为两层钻井平台、机械手、电气系统设备和电梯。

2.3液压翻转吊卡

液压翻转提升机，其配套产品主要为CDZY-150型侧摆开式结构侧摆提升机，希望能在国内一些油气公司钻修井的液压提升作业中得到有效应用。上部为连接环，下部为液压连接管柱，主要用于钻井和修井井液压提升作业中的液压悬挂提升和管柱的液压升降。液压翻转升降机系统中使用的液压主轴承部件通常需要用新型高强度合金结构钢进行加工、铸造和精炼，这不仅确保了它们的物理和机械性能应非常好，而且通常还要求它们具有高强度和良好耐腐蚀性的液压机械的良好承载和输送能力。液压自动液压翻转电梯设备所采用的液压整机系统的动作控制非常高效、安全、准确，操作简单、快捷。操作和过程管理相对方便和简单，在机械安全、机械过程自动化的可靠性和效率方面有相对较高的提高，可以方便远程或实时远程现场安全监控。

2.4气动卡瓦

气动卡盘技术是目前主要的用来在海上输送石油管道流体和抽取海上原油天然气石油的钻修养探井机械等各种作业液压装置设计中已广泛地被进行推广和开发应用，可以做到同时自动卡持各种型号钻杆柱筒和各种钻油管。对于与上述相关的机械产品，需要由制造商组织严格生产并完全按照用于各种井钻修凿井工操作机械的操作机械设备规范要求进行严格试验进行设计开发与生产加工制造。相关介绍各类卡盘机械产品均能要求现场可以长时间连续的进行多种的液动、气动的操作方式以及进行各种的手动的操作方式等各类机械产品操作，从而这样才能确保使操作现场机械工人们繁重的手工作业及其劳动作业强度也能相应得到大大地减轻，能够进一步的地提升企业生产劳动工作效率。此型液动卡盘机由于自身结构合理和工艺设计相当的完整合理，在使用维修以及操作及管理保养上用起来十分的简捷及方便，具有一种较高程度上的作业机械安全性度要求和高度安全与可靠性，是维修管下井机械在作业维护领域使用中十分常用的另一项的最理想的作业工具。

3结语

综上所述，通过该系统将油田设备的自动维护井设备和油田作业过程控制的自动运输作业系统设备系统等技术相结合，可以尽可能快速、有效地同时实现油管废水系统的全过程自动控制输送操作过程和污水自动排放，并且由于系统设备具有液压钳自动挂接和挂接装置的功能，可以进一步节省吊环、吊环等复杂的液压工作材料，推拉液压大钳、搬运升降机和自动拉运油管废水设备，有效降低维护人员的劳动强度，有效快速的安全进行各种井下维修和组装作业，同时显著降低井下人工和操作员维护人员的成本。

参考文献

[1]刘庆华.小修、试油修井装备自动化与智能化的现状与趋势[J].云南化工,2018,45(3):222.

[2]张喜庆.XJ650修井机配套自动化装备安全控制技术方案[J].中国石油大学胜利学院学报,2018,32(4):38-40.

[3]李庆.SXQ石油修井机器人在江汉油田的应用探索[J].江汉石油职工大学学报,2019,32(3):52-54.