（1.中国石化股份胜利油田分公司技术检测中心，山东 东营 257000；2.东营市城市管理局，山东 东营 257091）

绿色低碳型修井机应用浅析

李建鹏1，谭慧敏2

（1.中国石化股份胜利油田分公司技术检测中心，山东 东营 257000；2.东营市城市管理局，山东 东营 257091）

介绍了修井作业工作内容以及我国的修井设备现状。重点阐述了网电修井机、液压蓄能修井机及不压井修井机3种绿色低碳型修井机的应用现状及发展趋势。

绿色低碳；修井机；现状；趋势

一、前言

在石油与天然气勘探开发的过程中，修井作业是一个重要环节。诸如井下砂堵、井筒内严重结蜡等油井本身的故障；油管断裂、油管连接脱扣等油井结构损坏；抽油杆弯曲、抽油泵工作不正常等都要通过修井作业来排除故障，修井机是修井作业的关键设备。

目前我国修井机数量已达4 000余台，在这些修井机的使用过程中，投入的各项费用每年可达人民币100多亿元，柴油消耗每年可达20余万t，而柴油机工作效率仅为50%左右，不但能源浪费较为严重，作业成本高，而且还造成了一系列环保问题。在当前国家大力推行清洁生产、绿色低碳的大环境下，如何通过技术创新实现节能降耗已成为油田企业面临的紧迫课题。

二、油田修井设备的现状

1．履带式通井机

履带式通井机是由履带拖拉机底盘改装而成的修井设备，是油井小修作业的重要地面设备。履带式修井机一般不配带井架，其动力越野性好，适用于低洼泥泞地带施工。缺点是移动速度缓慢、实际效率不明显，必须通过专用设备来开展井位搬迁与立放井架工作，不仅能耗高，且污染大，未来会被淘汰。

2．车载修井机

也被称为是轮胎式修井机，一般配带自背式井架，行走速度快，施工效率高，适合快速搬迁，但在低洼泥泞地带及雨季、翻浆季节行走和进入井场则相对受到限制，越野性能差，需要钻地锚、拉绷绳。是目前油田企业最常用的修井设备之一。

3．海洋修井机

上世纪60年代，国内某设备制造厂为海洋采油平台设计配套了修井机。海洋修井机分平行和垂直两种布置方式，多采用柴油机配液力机械传动箱，使用塔形井架或直立套装无绷绳井架。已经形成多个系列最大钩载的产品，主要应用在海洋钻井平台上。

目前传统型的以柴油为动力的修井机正逐步被绿色低碳型修井机所替代。

三、绿色低碳型修井机

1．网电修井机

网电修井机由于采用电力为动力源，具有很多优点，如耗能低、排放少、噪声小、维护成本低。它具有较强的承载能力与越野性能。它利用能耗制动与液控盘刹复合刹车技术及数控、电控、液控一体化控制技术，使操作简单方便，可以降低司钻劳动强度。他还具有自动断电保护、智能天车防碰等功能，防止因操作失误而导致设备损坏情况的发生。

目前以柴油为动力的修井机是修井作业设备的主力，因此油田在这样的实际与国家对节能环保要求严格的背景下，油电双动力修井机是接下来一个过渡时期修井设备的发展趋势。油电双动力修井机配备电机和柴油机两套独立动力系统，依托油田电网使用电机驱动作为修井时的主要动力，在不具备电网条件或者在搬迁路途行驶时，使用柴油机作为修井动力。青海油田的研究人员发现，XJ-250油电双动力修井机1年按照10个月工作时间计算，就比纯柴油动力节省11多万元，此外辽河油田研制的XJ90DBZ型电动修井机也已获得了可观的经济效益。可以预见，发展电驱修井机将是一个重要的方向，且具有长远的经济效益和社会效益。

2．液压蓄能修井机

液压蓄能修井机是胜利油田以顾心怿院士为首的科技人员于 1992 年发明的新型石油修井机。液压蓄能修井机具有较高的节能效果，相较于以往的履带式修井机，其1年能够节省数10万元的能源费；环保效益好，噪声小，不会释放黑烟或者石棉粉尘；液压刹车效果好，有利于安全进行作业生产；钢丝的磨损程度小，使用寿命达3年以上；对作业环境的要求很低，不需要立井架、埋地锚、拉绷绳、穿大绳，在井场狭窄的区域，使用非常方便；操作简单运转可靠，使用寿命约为15年以上；搬迁安装省时省力，仅搬家费用每年液压蓄能修井机比履带式修井机节约费用约30万元。因此可以说，液压蓄能修井机就是为了克服常规修井机的固有缺陷而研制的。

胜利油田孚瑞特石油装备有限责任公司在2012 年研发的新一代 XJ675YZ 液压蓄能修井机先后在胜利油田东辛采油厂辛37X9、营13X134等11口井进行了现场试验，其结果表明：XJ675YZ 液压蓄能修井机具有安全环保、节能高效、适应性强、操作方便等诸多优点，因此最终通过了中石化专家评审，目前已进入批量生产阶段。

3．不压井修井机

随着对油气深层次的开发，如何让井下作业过程中使用的压井液不对油气层造成危害，并最大限度地保持油气层的原始状态已经成为目前最重要的问题，也属于绿色低碳的内涵。由于不压井作业技术具有减少酸化、保护地层的原始产能以及减少压井成本等优点，在国外已经得到广泛的使用。我国自2002年首台全液压辅助式不压井作业装置投入现场使用后，经过10多年的发展，目前国内各油田已经有各种型号的国产不压井作业装置超过100套，进口设备13套，在全国各大油田进行年作业量超过4 000井次。

不压井修井机主传动采用液力机械传动，可以在一定条件下随外载的变化而达到无级变速，具有极强的功率利用率。此外，越野性能良好，由于车轮采用了大花纹越野轮胎，前桥悬挂采用了钢板弹簧，后桥采用刚性梁悬挂，即使面对恶劣的路面，依旧可以很好地前行。整体的井口装置不仅结构紧凑、重量轻，而且实践操作极为便利，安全可靠性高。应将其作为一项保护油气层和环保的新技术大力加以推广。

四、结语

综上所述，目前我国的修井机的制造技术、移运性能有了较大的提高，原来的高耗能、高污染的传统柴油修井机已经不能适应市场需要，而以电、液压为动力的修井机将会取而代之。随着主机性能的不断提升，与其相匹配的井口机具的机械化水平也会随之增强。毋庸置疑，未来我国油田企业修井机将在科学技术的基础上，必会朝着完善可靠性、经济合理性、环保先进性方向迈进。

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