液压修井机现状与发展趋势

液压修井机现状与发展趋势

冯定1杨志远2柳进1李寿勇1

（1. 长江大学，湖北荆州434023；2. 中海石油天津分公司，天津塘沽300452）

摘要：介绍了液压修井机的基本组成和国内液压修井机的发展概况，重点结合国外几款先进液压修井机存在的优缺点对液压修井机的发展趋势和研究方向进行了分析，最后指出液压修井机必朝向全液压驱动、多马达传动和高自动化的方向发展。

关键词：液压修井机现状发展趋势

The present situation and trend of development to hydraulically

operated workover rig

Abstract: Basic components of hydraulically operated work-over rig and development of hydraulically operated work-over rig in home have been introduced simply in the paper. And then the technology development and level of hydraulically operated work-over rig have been described based on several aboard hydraulically operated work-over rig. What’s more, the paper presents that all-hydraulic driving, multiple-motor driving and high automation will become development direction of hydraulically operated work-over rig.

Keywords: hydraulically operated workover rig, present situation, trend of development

1 前言

在我国油田上，修井作业中承担起下油管和更换井下工具的主要装备是通井机和修井机，通井机由于不能自带井架，且移动性较差、作业效率低，给现场应用带来相当的不便；而修井机由于具有移动性好、一机多用、起下速度快等优点，成为了修井作业装备发展的方向。近年来，随着石油工业的发展，为了适应浅海、海滩、沙漠和丘陵等不同地带油气藏的高效率采收，国内外研究改进、开发创新了多种新型石油修井机，涌现了许多新结构、新技术。液压修井机就是其中之一。第一台全液压式修井机于1995年制造完成并投入运行，钩载范围为100~300吨，目前已经有超过60台的全液压式钻修机在全世界投入使用。液压修井机在修井作业过程中控制压力完成作业的好处相当明显[1]。

2 液压修井机的基本组成

液压修井机是一套综合机组，是用来完成油井井下作业的专用机械，是石油井维修作业中进行起下油管、抽油杆、加油泵、钻杆或提捞抽汲等井下作业用的主要设备。

(1) 液压起下装置。这是修井机中提升或强行压入管柱的单元。成套装置包括液压缸、往复活塞、卡瓦(往复卡瓦与两个固定卡瓦)、橡胶补心、悬挂法兰和防喷器(顶部防喷器、中间防喷器和安全防喷器)。在操作时，分以下两种情况，即当井压低于210大气压时，仅用橡胶补心便可控制井压。当井压高于210大气压时，必须用防喷器控制井压。

(2) 液压动力系统。用来提供修井机的动力，包括柴油机、液庄泵、液压泵增压器、液马达、储压器等。

(3) 井架和管子提吊系统。用于将液压起下装置安装到井口上和在起下操作时，将管子从排放架上提起或排放到排放架上去。

(4) 工作台。安装在液压起下装置的顶部，装有操纵台，可以控制修井机的一切操作。

(5) 辅助设备：动力水龙头，液压大钳、液马达驱动的泥浆泵等。

3国内液压修井机的发展概况

上世纪80年代末，四川石油管理局在引进加拿大液压山地钻修机CT-155型的基础上，测绘研制了DY-30型山地全液压钻修机，90年代初成功地投入了山地地震勘探。DY-30型钻修机具备了全液压无级调速和调压，空气洗井、空气/泡沫洗井、泥浆洗井，回转切削、冲击方式或两者复合方式钻进的特点，可以根据不同岩层选择最佳转速钻压和方式钻进。且采用挂式组合及快速穿销连接，拆装快速简便。整机重839 kg，可分解为10～12个独立的单元部件，每个部件可由两名搬运工搬迁于山地之间,使地震勘探能深入到以前难以涉足的禁区。DY-30型钻修机的性能已达到国外80年代的先进水平,功能齐全尚属国内首创。除DY-30型钻修机外,还有总公司物探局徐水机械厂生产的山地液压地震钻修机。北京探矿机械厂近期推出专利产品橡胶履带车式XYL-1型钻修机、衡阳探矿机械厂的XJ100-1型钻修机、长沙探矿机械厂的QPY-30型钻修机等,均属液压给进、机械卷扬提升钻修机,在机动性强、拆装简便、操作方便、易维修等方面[2]。虽然国产液压修井机在一定程度上获得了用户的认可，但与国外液压修井机相比还存在一定的差距，主要表现在以下几个方面：

(1) 体积大，质量重，防腐能力不够；

(2) 液压修井机液路元件的可靠性有待进一步提高；

(3) 部分液压修井机司钻视野不佳,设备的宜人性有待进一步完善；

(4) 传动装置使用的是较先进通用产品，不是专门为液压修井机而设计开发的，其结构复杂、维修费用高；

(5) 对起升液缸的优化设计计算所做的工作不多；

(6) 国内液压修井机在产品质量控制和管理过程中存在问题，如修井作井机在作业中故障率问题，零部件标准化程度、表面质量和整机制造问题。

4国外先进的液压修井机

4.1 美国SCHRAMM(善姆)公司液压修井机

T685型钻修机是SCHRAMM公司最成熟的产品之一，除多种可供选择的模块外，SCHRAMM的设计人员还可以根据客户的要求对井架、液压系统等关键部位进行改造和增强从而使其实际能力得到极大增强，如图1所示。

T130XD型钻修机是SCHRAMM公司最新的产品，它集中数十种当今世界上最先进的技术和设计理念，其中还包括SCHRAMM公司的专利技术。其可伸缩井架设计使得它在同等能力水平的车装钻修机中拥有最小的运输体积和最强大的动力系统，从而可以轻易适应各种复杂的路况和工作场地，如图2所示。