鲍泽富，胡广珊

(西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065)

0 前言

在石油钻井过程中，立根需要不断地存入或移出二层台指梁架。每提起一个立根，就需要将钻杆从井口吊卡位置移送到钻杆立根盒中。每下放一个立根，就需要将钻杆从立根盒移送到井口吊卡位置，这个过程经常重复进行[1]。整个过程需要井架工在二层台上伸出机械手到井口中心位置将立根接到游车上或者拆下来，还需要平台钻工进行上卸扣操作。钻杆排放操作需要多人合作共同完成，在进行起下钻时，钻井工作人员(司钻、井架工和钻工)必须密切合作，任何一人操作失误，都可能导致其他人员受到伤害。另外，二层台距离井台约26.5 m，井架工高空作业的安全得不到保证[2]。可见在传统钻井工作中，工作环境安全性差，工作过程繁琐耗费人力，钻井效率不高，体现出一套完整稳定、适应性强的自动化排管系统在钻井作业中存在的必要性。

最早这种自动排管技术投入应用是在海上钻井，在海洋钻井作业中常遇风浪，工作环境恶劣，安全情况更为突出[3]。同时，海洋钻井作业成本很高，加快钻井速度，缩短钻井周期显得十分重要。因此，海洋钻井平台配备自动排管系统较多[4]。在上世纪初技术人员开始研究钻杆自动排放方案，1968年，Offshore公司在其discoverer号钻井船上配备了立式钻杆排放系统，此后，自动化钻杆排放系统开始得到迅速发展[5]。这套系统获得成功后，许多其他钻井船开始安装类似系统。……