油田修井作業(yè)自動化裝置的應(yīng)用之研究

于震

摘要：隨著石油行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對石油修井作業(yè)越來越重視。修井作業(yè)中，加強對自動化裝置的應(yīng)用，有利于提高油田修井作業(yè)的自動化水平，提高修井作業(yè)的效率，從而減少對人力物力的消耗，促進油田行業(yè)的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油田;修井作業(yè);自動化裝置;應(yīng)用

自動化裝置在油田修井作業(yè)中的應(yīng)用有效的提高了油田修井作業(yè)效率，提高我國油田行業(yè)的市場競爭力。本文首先針對油田修井作業(yè)中的自動化技術(shù)進行分析，然后再具體分析油田修井作業(yè)自動化裝置的應(yīng)用方法，希望通過本文的分析能夠充分發(fā)揮自動化技術(shù)在油田修井作業(yè)中的應(yīng)用效果，從而保證油田修井工作的順利開展。

1.油田修井作業(yè)中的自動化裝置

自動化技術(shù)在油田修井作業(yè)中的應(yīng)用極大地提高了油田修井作業(yè)的工作效率，下面我們就來對修井作業(yè)中幾種主要的自動化裝置進行分析。

1.1懸吊系統(tǒng)

修井作業(yè)中的懸吊系統(tǒng)，主要是運用擋銷將吊卡和大鉤進行連接，然后在修井機的作用下實現(xiàn)對吊卡的升降運作。在這個系統(tǒng)中使用自動化技術(shù)，可以在油管和吊卡之間安裝蝸桿和蝸輪，使其帶動月牙旋轉(zhuǎn)，從而使油管和吊卡之間能夠根據(jù)實際情況自動的進行脫離和鎖緊，不僅提高了吊卡中鎖的進度，同時也可以有效避免出現(xiàn)油管突然脫落的問題。

1.2上卸扣系統(tǒng)

在這系統(tǒng)中主要應(yīng)用了遠程控制技術(shù)，以此為基礎(chǔ)來控制開口液壓鉗，從而使油井管柱能夠?qū)崿F(xiàn)上卸扣。以往修井作業(yè)中通常是使用人工搬運的做法來對驅(qū)動液壓鉗進行控制的，現(xiàn)在可以使用液壓缸來對其進行控制，使其可以連續(xù)做反復(fù)運動。在對上卸扣系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，通過正確協(xié)調(diào)扶正機械手和緩沖定位擋塊，從而實現(xiàn)油井管柱的扶正工作，以免在修井的過程中發(fā)生油管中心偏離的問題，提高了修井效率。

1.3液壓系統(tǒng)

修井作業(yè)中通過對液壓系統(tǒng)的應(yīng)用可以充分利用液缸的運動來促使構(gòu)建進行運動，可以運用機械限位的方法來使運動終止，對運動的軌跡進行合理控制，使其能夠達到預(yù)期的位置。

1.4遠程控制系統(tǒng)

遠程控制系統(tǒng)主要是通過手動控制的方式來實現(xiàn)的，一般在內(nèi)部都會設(shè)置有手動的調(diào)速閥、節(jié)流閥以及換向閥，通過這些裝置來對執(zhí)行構(gòu)建的運行速度運行狀態(tài)進行控制。在系統(tǒng)外部設(shè)置有壓力表，主要是用來觀察系統(tǒng)的壓力。在遠程控制系統(tǒng)中，其液壓管線的動力主要是通過兩個方面來輸送，一部分是從修井機的液壓泵中傳輸過來的動力，另一部分是向井口的自動化設(shè)備中不停分輸入動力。在對遠程控制系統(tǒng)進行操作時，工作人員需要將控制臺安置在工作安全區(qū)內(nèi)，并且需要一個遼闊的視野，可以使工作人員看到整個修井工作流程，從而通過遠程控制系統(tǒng)對各個修井環(huán)節(jié)進行控制，提高修井作業(yè)的自動化水平。

2.修井作業(yè)流程

油田修井作業(yè)中總共包含三個工作流程，即移動油管、提升油管和上扣下管這三個流程，在移動油管的過程中，可以使用管橋滑道上的移動車對管柱進行移動，使其能夠移動到推舉平臺上，在這個過程中液壓缸驅(qū)動滑輪在移動的過程中通常是隨著工作臺的垂直方向進行移動的，運移車在移動油管時可以使其移動到管柱的頂端位置，然后對吊卡進行方向轉(zhuǎn)移，大概是轉(zhuǎn)移到九十度左右，從而將吊卡緊閉，開始做油管的升起動作。在升起油管的過程中，需要先用月牙扣緊油管，然后再用大鉤將油管慢慢升起，將有關(guān)提升到提前設(shè)置好的位置，并對油管口進行扶正，使其能夠正對著井口。最后一個環(huán)節(jié)是上扣下管，在這個環(huán)節(jié)中可以充分利用液壓缸使其軌道進行來回移動，直到管柱下方能夠準(zhǔn)確的深入到鉗口之中，然后再使吊卡進行下移，從而在上扣作業(yè)的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)液壓鉗的后退目的，直到大鉤移動到提前預(yù)定好的位置，這時才能夠使大鉤和吊卡進行分離，這時大鉤就會進行下次運作，吊卡則留在工作臺上用來固定管柱。

3.油田修井作業(yè)中對自動化裝置的具體應(yīng)用

油田修井作業(yè)中用到自動化技術(shù)的裝置有很多，包括滑道系統(tǒng)、電控系統(tǒng)以及沖砂裝置等，下面我們就來對這些主要的自動化裝置的應(yīng)用進行分析。

首先是滑道系統(tǒng)，滑道系統(tǒng)的構(gòu)成部分有很多，例如滑車、前后箱、動力滑道以及驅(qū)動機等，在使用該裝置對油管進行啟動的過程中，可以通過驅(qū)動鏈接等機構(gòu)來實現(xiàn)該系統(tǒng)的自動運轉(zhuǎn)，從而使驅(qū)動管能夠自覺的進行下降或者移動，這時就可以利用抓管機構(gòu)將管桿運送到向相應(yīng)的管橋上，保證能夠持續(xù)穩(wěn)定的進行甩管。

其次是對井口卡座的應(yīng)用，井口卡座系統(tǒng)也是由多個部分構(gòu)成的，分別是井口防噴濺裝置、液動卡瓦裝置以及吊卡定位裝置等。通過對液力驅(qū)動裝置的應(yīng)用可以實現(xiàn)對卡瓦開關(guān)的控制，保證其能夠連續(xù)不斷的進行運動。吊卡定位其主要是負(fù)責(zé)對抽油桿以及油管的下發(fā)位置和提升位置進行確定，通常都是將吊卡定位安裝到工作平板的上面，保證其工作的正常開展。接箍定位器的主要作用是為了進行上下和水平的移動，對接箍的位置進行明確規(guī)定。防噴濺裝置主要是為了有效預(yù)防油管中的液體噴濺出來，并對油管中的液體進行回收，以免液體噴濺對周圍的環(huán)境造成危害。

最后我們來對動力吊卡和沖砂裝置的應(yīng)用進行分析，動力吊卡的構(gòu)件主要包含有吊環(huán)、吊卡以及一些連接構(gòu)件構(gòu)成。在使用動力吊卡的過程中可以通過對液壓缸裝置的應(yīng)用來對吊卡卡爪進行控制，使其能夠根據(jù)要求進行自動打開和關(guān)閉。卡爪主要是通過運用偏心輪來實現(xiàn)卡爪的關(guān)閉和打開的，通過對偏心輪的使用來實現(xiàn)動力吊卡的運動。修井作業(yè)中的沖砂裝置主要是應(yīng)用在動力吊卡之中的，通常是由轉(zhuǎn)向彎頭、液壓缸以及中心管等部分構(gòu)成，自動化技術(shù)在沖砂裝置中的應(yīng)用可以使修井作業(yè)的沖砂環(huán)節(jié)中自動進行換單根的運動，避免因為大量換單根或者拆卸彎頭而浪費大量的時間。

總 結(jié)：

綜上所述，隨著我國自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，油田修井作業(yè)中也加大對自動化技術(shù)的應(yīng)用，提高了修井作業(yè)效率。油田修井作業(yè)中自動化裝置主要包含有懸吊系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及遠程控制系統(tǒng)和沖砂裝置等，從而提高了修井作業(yè)的工作效率，促進石油行業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻：

[1]張愛華.油田修井作業(yè)自動化裝置的應(yīng)用之研究[J].化學(xué)工程與裝備，2018（12）：60-62.

[2]張喜慶，沈君芳，牟忠良，孫茂盛，王海強，于吉迪，付霽野.油田修井作業(yè)自動化裝備研制[J].石油礦場機械，2015，44（09）：64-67.

[3]韓軍.油田修井作業(yè)自動化裝置設(shè)計與仿真[J].鉆采工藝，2014，37（06）：80-82+6.