呂寧
針對通井機作業(yè)效率低、生產(chǎn)成本高的問題,提出在油田修井作業(yè)中,用輕型修井機取代通井機。輕型修井機將會向簡易型和綜合型兩大用途發(fā)展,向?qū)S玫妆P發(fā)展,向加大裝機功率發(fā)展,向提高可靠性和先進性發(fā)展,以及向提高井口機具機械化水平等方向發(fā)展。
修井機;輕型;開發(fā);展望
1.通井機的現(xiàn)狀
油田資金受限制,而通井機價格便宜,僅為輕型修井機的三分之一左右;油田地理環(huán)境差,特別是東部油田,井場路況惡劣,雨季泥濘,其他車輛很難上井,只有履帶式通井機能夠進入;操作人員技術素質(zhì)較低,而通井機結構簡單,易于操作和維修。
履帶式通井機在使用中主要有以下缺陷:由于通井機自身不背帶井架,轉(zhuǎn)移井場時需要專用車輛配合,作業(yè)前后輔助工作量大,約占每口井作業(yè)時間的2/5,作業(yè)周期長,生產(chǎn)成本高;裝機功率小,提升速度慢,作業(yè)效率低,影響使用單位經(jīng)濟效益。
2.通井機的主要優(yōu)勢
價格因素。修井機和通井機價格懸殊太大,輕型修井機的價格是履帶通井機的3~4倍。但是揭開價格懸殊這個表象,應當看到問題的實質(zhì)并非如此。
配置概念不同。輕型修井機以整機配套銷售,出廠時配套齊全。履帶通井機以裸機銷售,用戶還必須購買井架、游車大鉤、大繩、指重表及傳感器、液壓動力大鉗、液壓卸扣油缸及井場照明燈具等部件,配套部件價格占通井機主機價格的70%~90%。
輔助作業(yè)差異。輕型修井機行駛速度快,輔助作業(yè)時間短,平均僅為每口井作業(yè)周期的1/6左右。履帶通井機行駛速度慢,作業(yè)輔助車輛多,工作量大,費用高,輔助作業(yè)時間長,平均為每口井作業(yè)周期的2/5左右。
輔助費用懸殊。輕型修井機首次投資集中,資金數(shù)額較大。但投產(chǎn)后,基本不需要輔助車輛配合,工作期間輔助費用極少。履帶通井機投資分散,后期配套投資較大,輔助費用較高,其平均核算單井作業(yè)成本高出修井機1.3~1.5倍。
使用與維修。履帶通井機在油田使用已近50年,其結構特點和工作性能已為用戶所熟悉,操作規(guī)程制定完善,維修保養(yǎng)手段齊全,配件供應充足,設備完好率較高。修井機具有作業(yè)效率高、輔助成本低、操作輕便等諸多優(yōu)點。隨著市場進一步拓寬,操作規(guī)程日益完善,維修保養(yǎng)手段逐漸齊全,配件供應渠道不斷疏通,修井機的維修會更加便利,設備完好率定能逐步提高。
操作人員素質(zhì)。在企業(yè)減員增效的大潮流下,企業(yè)富余人員將充實作業(yè)隊伍,民工逐步減少,現(xiàn)場操作人員將相對穩(wěn)定,技術素質(zhì)將逐步提高,結構簡陋的各種類型的通井機將逐步更新?lián)Q代。
井場道路。隨著油田基本建設規(guī)范化的推進,大多數(shù)井場的道路基本上得到改善,修井機進入井場已不再困難。
3.輕型修井機的現(xiàn)狀
輕型修井機主要裝備油田作業(yè)隊,承擔油氣井難度較小的修理作業(yè),是比較理想的小修作業(yè)設備。目前國內(nèi)輕型修井機已進入油田市場,從載運型式方面分為兩大類,即修井機專用底盤和二類汽車底盤。
專用底盤輕型修井機。裝配輕型修井機專用底盤,技術和經(jīng)濟上較合適,行駛和作業(yè)共用一臺發(fā)動機液力傳動箱,車臺平面較寬闊,將發(fā)動機液力傳動箱布置在車臺中部,減輕前橋載荷,車上設備布局合理。6?驅(qū)動型式,越野能力強,適用于各油田路況。主要生產(chǎn)廠家有江漢石油管理局第四石油機械廠、江漢石油管理局機械廠和南陽石油機械廠。
二類汽車底盤輕型修井機。這類修井機技術含量較低,生產(chǎn)廠家較多,結構差異較大,性能良莠不齊。
載運底盤。輕型修井機采用行駛和作業(yè)共用一臺發(fā)動機的動力方案,需要汽車二類底盤配置全功率取力器,將發(fā)動機動力傳遞到車上絞車系統(tǒng)。通常汽車二類底盤配置有多種型式的取力器,但全功率取力器為數(shù)不多,修井機生產(chǎn)廠家選擇時應慎重。
動力傳動輕型修井機的動力傳動,各廠家產(chǎn)品結構不同,性能差異較大。目前國內(nèi)生產(chǎn)的輕型修井機有以下幾種傳動方式:①液力傳動,配置液力變速器,動力換擋,起升能力大、傳動平穩(wěn)安全,操作方便,綜合性能優(yōu)越;②液力傳動,配置液力變矩器,加配機械變速器,機械換擋,起升能力大,傳動平穩(wěn)安全,換擋時需切斷動力,停轉(zhuǎn)換擋操作不便;③機械傳動,配機械變速器,機械換擋,結構簡單,但綜合性能較差。
4.輕型修井機的發(fā)展方向
A.用途向兩大類型發(fā)展
簡易輕型修井機。主要是根據(jù)目前油田作業(yè)隊的實際工作要求而對口設計制造的,用以完成起下操作的單一功能修井作業(yè),結構簡單,專用性較強,價格低廉,是履帶通井機的理想換代機型。
綜合型輕型修井機。具有多種作業(yè)功能,一機多用,可完成修井、鉆井、試油、提撈巖心筒等多種作業(yè)。這種修井機是為油田特殊用戶和與國際接軌的石油專業(yè)公司設計制造的,基本機型為單滾筒結構,根據(jù)用戶要求,可提供加裝撈砂滾筒的雙滾筒絞車結構;可裝配轉(zhuǎn)盤及傳動系統(tǒng),使其具有起下操作和旋轉(zhuǎn)操作功能。長慶油田已使用江漢石油管理局第四石油機械廠帶有轉(zhuǎn)盤傳動系統(tǒng)的綜合型XJ40修井機,用于鉆探淺層油井作業(yè);江西鹽礦使用同類型XJ40修井機鉆探鹽井。
B.向?qū)S玫妆P修井機方向發(fā)展
輕型修井機專用底盤,車臺平面較寬闊,有足夠的空間加裝撈砂滾筒、轉(zhuǎn)盤及傳動系統(tǒng);行駛和作業(yè)共用一臺發(fā)動機液力傳動箱,簡化了結構,節(jié)約了成本;發(fā)動機液力變速箱布置在車臺中部,有效地減輕前橋載荷。車上設備布局合理,尤其是在價格上與汽車二類底盤修井機同規(guī)格型號、同樣配置的機型相比較,僅為汽車底盤修井機的70%左右。
C.向加大裝機功率方向發(fā)展
早期,修井機的功率配置較小,每噸大鉤載荷的起升功率僅為2~3kW。為了提高作業(yè)效率,現(xiàn)在大部分修井機每噸大鉤載荷的起升功率增加到4kW左右,有些特殊用途的修井機甚至可達5~6kW。美制修井機裝機功率較大,廠家從用戶實際使用情況出發(fā),使修井機在額定鉤載下起升,發(fā)動機也不處于滿載荷工作狀態(tài)。其優(yōu)點是:發(fā)動機機械載荷和熱載荷相對較低,損耗相對減少,故障率降低,使用壽命長;發(fā)動機長期處于經(jīng)濟區(qū)域運轉(zhuǎn),油耗相對降低;故障率降低,修井機能夠較長時間保持高使用率及低維修率,經(jīng)濟效益好。
D.向可靠性和先進性方向發(fā)展
提高產(chǎn)品可靠性和先進性是生產(chǎn)廠家和用戶共同追求的目標,但實際運作起來卻很困難。目前,輕型修井機是個買方市場,因此對用戶提出的各種結構要求,生產(chǎn)廠家都得想方設法滿足。但同一規(guī)格的修井機,產(chǎn)品型號眾多,給生產(chǎn)廠家組織設計生產(chǎn)帶來種種困難,也影響了產(chǎn)品的可靠性。修井機模塊系列化設計方案,可提高系列機型互換性、通用性,便于組織生產(chǎn),縮短生產(chǎn)周期;模塊部件形成小批量生產(chǎn),有利于提高產(chǎn)品的可靠性。集中精力解決矛盾突出的某一模塊問題,改善其性能,即可提高整機的性能水平。
E.向提高井口機具機械化水平方向發(fā)展
在不斷提高輕型修井機主機性能的同時,還應不斷提高井口機具機械化水平。例如,采用液壓動力大鉗、氣動卡瓦,提高油管上卸扣效率;采用管柱運送機械臂,加快起放管柱的速度等。
[1]葛登云,孫建榮,袁國迅等.利用現(xiàn)有修井設備改制修井機.石油機械.1997.25
[2]彭金申.油井小修作業(yè)設備的技術現(xiàn)狀與發(fā)展.石油機械.1999.27