魏扬
中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司 四川德阳 618000
摘要:随着我国经济的不断发展,对于能源的消耗和需求逐渐增减,为了社会发展持续稳定的增长,保证能源的供给是非常重要的基础保障工作。在油田的修井作业中,油管的输送效率会直接影响修井工作的效率,进而对整个油田的产能造成一定的影响,所以,如何加快油井作业中油管的运输速度,是油田修井作业人员必须要有面对的问题,随着可续技术的发展,我国修井作业的油管运输工作已经由人工运送和辅助吊装发展到了机械化自动运输,这一技术有效的加快了修井作业的速度,本文就修井作业油管输送装置技术进行探究。
关键词:修井作业;油管输送;技术
油田修井作业的的工作高度通常在两米到七米左右,由此可知,如果修井作业过程中油管的运送完全有人工或者人工辅助进行,那么工作的效率将是非常大的问题,而且工作伴随着一定的风险。目前常用的油管机械运输方式按照其结构和升液缸位置可以分为后置液缸连杆式升油输送和前置液缸销轴式输送、前置液缸滑道式输送等。在进行修井作业过程中,需要自动油管输送机械频繁的进行油管的上升和下降工作,这一自动化输送装置的使用极大的节约了人力投入和加快了修井作业的速度。在作业中,首先需要将油管提升到一定的高度,然后将油管运送到修井作业平台上,完成优秀井作业的油管输送任务,不同的油管自动输送机械具有不同的工作原理和特点,本文将对其进行分析和探究。
一、后置液缸连杆式油管自动输送装置
这种油管输送装置在进行修井作业过程中,可以通过无线遥控实现油管在作业平台和管枕上的自动运输工作。后置液缸连杆式装置的动力为液压,能够适应不同高度的油井修井作业天剑,给修井作业的油管运输带来了极大的便利。
(一)结构及原理
该装置的主要结构分为举升机构、油管运输机构和动力系统、电气系统等。在修井作业是,装置通过液缸提供的液压动力,利用举升机构将油管提升或者降下,液缸布置在该装置的后部,主要的举升机构为四连杆举升装置,通过四连杆的伸缩完成举升作业。这一装置的举升高度为六米五,能够适应绝大多数的修井作业条件[1]。在四连杆上带有油管输送机构,当油管提升或者下降到指定的高度之后,通过推动伸缩架的滑动,将油管运送至工作平台或者油管架上,后置液缸连杆式油管输送装置的输送距离在两米五左右,基本能够满足油井作业的要求。通过其工作原理可以看出,这一装置工作的动力来自原液缸提供的液压力,在进行油管的升降和运输过程中,动力稳定,运输安全性很高,同时同时在进行油管运输使,通过油管架的配合,能够实现全自动操作,人员只需要通过控制器就能够快速完成油管的输送工作,极大的节约了油管运输的时间,提高了修井作业的效率。
(二)主要技术特征
后置液缸连杆式油管自动输送装置总体来说属于半自动化油管运输机械,该装置采用的是PLC智能控制,具备一键升降功能,同时还具有手动运行和学习录入等多种操作模式,可以实现修井作业中油管的自动运输。这一装置最为显著的优点就是通过液压转动的四连杆结构在油管提升和下降作业时,具有非常快的速度,能够极大提高效率,并且能够根据油井作业的作业面高度,井口位置和作业条件等,进行灵活的设置和调节,非常实用。在操作过程中,该装置可以具有遥控和手动两种模式,可以根据作业的情况进行灵活选择。
二、前置液缸销轴式油管输送装置
(一)结构及原理
通过这一装置的名称可以知道,该装置的液缸位于装置的前部,油管输送臂与装置的机架通过销轴进行连接,输送臂中间泽宇起升液缸连接,在液缸升起过程中,输送臂绕销轴进行旋转,完成油管的升降工作。
在输送臂的V型槽中设置有输送油管的滑车,能够将油管输送到作业井口或者存放区域,这一装置的起升高度为五米,输送距离为0.3-10米,能够适应通常情况下的修井作业环境[2]。
在前置液缸销轴式油管自动输送装置工作过程中,装置由前置的液缸为装置的运行提供液压动力,将油管输送臂移动到指定位置,油管滑车移动到V形槽的前端,将油管放到滑车内,随着滑车的移动,将油管下降到相应的位置后,V形槽旋转,将油管运输到油管架上,完成油管的取出工作。在进行油管的下放时,过程与取出相反,油管架上的油管通过机械臂抓取,放在滑车上,然后V形槽翻转,调整油管的位置,通过液压动力,将其提升到指定位置,油管滑车退回至油管架,进行下一根油管的输送工作[3]。
(二)技术特征
前置液缸销轴式油管自动输送装置与前者相比,在提升高度上虽然略有逊色,但是在油管的输送距离上,具有非常明显的优势,所以在修井作业条件复杂,有管架距离作业平面较远时,可以采用这种油管自动运输装置。该装置的主要优势在于其结构简单,安装和拆卸都非常的方便,油管的排放利用重力实现,能够一定程度上节约成本[4]。这一装置的使用一定程度上加快了油管的输送效率,能够有效提高工作效率,适用于条件复杂的修井作业中。
三、前置液缸滑道式油管自动输送装置
(一)结构及原理
该装置的液缸位于装置前部,采用变幅液缸和连杆带动油管V形槽在滑道中移动,从而完成油管的升降工作,这一装置的升降高度在七米左右,运输距离在0.3-9.5米之间,适宜应用在带压修井作业中。该装置较前两种相比结构较为复杂,由变幅机构、伸缩机构、挑管机构等组成[5]。在进行作业时,如果要完成油管的下放任务,就需要挑管机构率先运行,将油管传递给翻转机构,然后经由翻转机构翻转,将油管放入V形槽中,V形槽翻转,将油管调整到指定的位置。然后变幅液缸工作,通过滑到将带有油管的V形槽一起提升,完成油管的运输作业。当油管运输到指定的位置后,通过液缸活塞杆作用,将油管移动到作业面,完成油管下方的全部工作。在进行油管的拆卸时,作业流程与下方正好相。
(二)技术特征
前置液缸滑道式油管自动输送装置结构更为复杂,但是其作业距离范围更大,能够时下油管的长距离运输和更大程度的提升作业。装置的操作可以手动控制和遥控控制。装置需要四个液缸对机构分别进行控制,才能够完成油管的输送工作。这一装置优点在于适用于各种工作场景,作业灵活,可操作性强,并且具有非常高的安全性和稳定性[6]。但是装置的结构复杂,在安全和拆卸时,需要耗费大量的时间,适合应用于作业量大和作业难度高的修井作业中。
结束语
综上所述,在油田的修井作业中,油管的输送工作占据了修井作业工作量中非常大的一部分,如果经由人力完成油管的运输,不仅效率低,而且存在一定的安全风险,通过油管自动运输机械的使用,能够极大提高工作效率,同时增强作业人员的安全保障。在修井作业中,更具作业环境和条件的不同,可以选择不同的油管运输机械,连杆式装置具有很打的提升能力,但是运距较小,销轴式提升高度小,但是运输距离大,这两种优势具有一定的互补性,且结构简单,操作方便,而滑道式具备而这所有优点,但是装置复杂,不适合运用在工作量小的修井作业中。
参考文献:
[1]张建,张东平,周满良,etal.修井作业油管输送装置技术分析[J].内蒙古石油化工,2017(7):84-86.
[2]孙昊.连续油管修井作业技术的应用探讨[J].化学工程与装备,2018(6).
[3]杨胜勇,YangSheng-yong.新疆油田修井作业工艺技术措施探讨[J].化工设计通讯,2017,43(12):224-224.
[4]王海丰.如何提高油井修井作业质量技术探讨[J].内蒙古科技与经济,2017(9):80-80.
[5]王峰,马涛,王喜,etal.油管传输射孔用压差起爆装置的研制与测试[J].化工管理,2018(1).
[6]李力锋.井下作业修井作业技术措施[J].化工设计通讯,2019(2).