修井井口机械自动化技术现状分析与展望

曹环军 李世良 商丘职业技术学院

现阶段，我国工业生产等项目，对于石油资源的需求量逐渐增加，油田修井工程也随之增多，主要是采用双吊卡起下，组队轮流交换的方式，完成修井作业。但是经过相关资料的分析，与实际调查可以发现，起下作业过程中还存在一些问题，这些问题如果得不到及时的解决，将对后期工作的开展，造成不利影响，首先起下作业对于施工人员专业素质，具有较高的要求，并且需要工人应富有一定的工作经验。近年来在修井工作期间，油管崩扣、高空落物的现象屡见不鲜，给相关企业造成了巨大的经济损失，甚至可能造成人员伤亡现象，因此开展修井井口机械自动化技术的研究，是具有必要性的。

一、修井井口机械自动化技术现阶段的发展

我们通过修井作业工艺与技术的研究来看，只有在现阶段修井工具，以及修井工艺的基础上，进行科学的优化与创新，才能够实现井口作业机械自动化目标，下面我们将从悬吊系统、送管机构以及上卸扣系统等方面开展研究工作[1]。

（一）上卸扣系统现阶段的研究

钻修井作业现阶段应用半自动化上卸扣装置是比较广泛的，该装置具有动力大的优势，与大钳与吊钳具有相似之处，半自动化上卸扣装置，能够在井架上吊挂。在修井施工现场，液压动力大钳应用较为普遍，部分液压动力大钳将背钳与主钳结合在一起，一些装置以主钳的形式应用，并且能够与吊钳相匹配。相对来说，国外液压动力大钳类型是比较多的，在技术方面也较为发达。铁钻工在现阶段修井半自动化工程当中，是较为常见的扭矩旋扣设备，我们是在液压动力大钳的基础上，对其进行优化与升级，而形成集紧、卸螺纹钳以及扭矩钳一体的产品，该装置在修井作业当中，能够发挥自身较多的功能，并且具有更好的效率与安全性。

（二）悬吊系统现阶段的研究

在修井作业过程中，吊卡具有悬持管柱的功能，在我国油田施工期间，对人工的需求量是比较大的，需要人为完成吊环与吊卡的搬、挂与摘等工作。为了使人工倒换2个吊卡操作方式进行改变，修井作业工艺逐渐向一吊一卡的形式转变，并且对动力吊卡和动力卡瓦等装置进行开发，在这样的前提下，修井作业可以通过液压或气压系统向吊卡、卡瓦进行动力的提供。目前我国生产动力卡瓦的厂家是相对较多的，在动力卡瓦机械化设备应用期间，具有劳动强度低、使用范围广，以及作业效率高等特点[2]。

（三）送管机构现阶段的研究

在修井井口作业过程中，施工人员需要进行移动、排放管柱等操作，其工作内容具有复杂、烦琐的特点，劳动强度较大，如果期间出现问题，那么就有可能对修井工期造成不利影响。因此，要想保障修井井口机械自动化发展，就应对管柱排放自动化问题进行解决。之后通过修井机类型，与自动化水平，我们可以将送管机构分为动力猫道移动型，与平行连杆机构移动型等等。现阶段，送管机构方面在国外的研究已经十分深入，相关人员对PAL管柱自动传送机构进行了开发，采用该机构不仅有利于钻修井周期的缩短，还有利于钻井工人劳动强度的减轻，从而与新时期社会发展相适应。

二、修井井口机械自动化技术发展的展望

（一）修井井口机械自动化工艺方面的展望

修井井口作业具有复杂性的特点，管柱施工期间上卸扣、卡紧、起升以及运输等环节，其工艺对于工作人员都具有较高要求，我们需要对现阶段工艺流程进行改变，如开发与研究双吊卡起升管柱系统、起升管柱系统，以及下移管柱配合防喷器举升液压缸方式等等。除此之外，可以对管柱的形式进行转变，这样可以简化上卸扣操作，从而减轻工作人员劳动强度，促进修井作业质量与效率的提升。最后，在未来开展修井井口作业期间，应对时序流程进行合理的安排，如可以同时进行游车的升降、上卸扣、油管排放等等，这样可以保障工期内，顺利完成修井井口工程[3]。

（二）修井井口机械自动化技术方面的展望

在修井井口操作实现机械自动化后，修井起下作业期间，自动化与机械化能够更好地结合在一起，顺利完成相关施工。在保障修井井口作业安全性的情况下，应对其装置结构进行优化，在机械自动化技术下，相关企业能够通过井口工具的应用，促进修井作业的简单化发展。在实际工作期间，可以根据模块化设计，于实际情况相结合，从而形成了整体的运作系统。除此之外，也应对新技术进行引进，如视觉识别、定位，以及集成触发系统等等，这样才能保障修井井口机械自动化技术的进一步发展，促进修井井口作业的顺利完成。

三、总结语

综上所述，传统的修井井口作业技术，已经无法满足现阶段社会发展需求。因此，开展修井井口机械自动化研究，是具有必要性的，修井井口机械设备操作，主要包括卸扣自动化技术、起下钻自动化技术、管柱自动化技术等等，上述机械自动化技术，对于修井井口施工来说，都具有重要的促进意义，能够使修井工程质量与效率，得到进一步保障。本文我们对自动化装备，以及设备的应用现状，及发展前景，进行了具体分析，希望能够为专业人员的研究，提供一些参考，从而保障我国井下作业品质，有一集安全性的提升。