瞿攀

摘要：车装钻修机因具有运移方便、安装简单、结构紧凑、占地面积较小等突出特点，而被广泛应用于钻修井作业中。在此背景下，本文研究了车装钻修机的工作过程，并分析了现阶段形势下对其的更高性能需求;针对车装钻修机中三个关键部分，包括钻柱自动输送系统、井架液压控制系统以及刹车系统，着手分析其各自设计的技术要点;结合实际应用中的经验，旨在促进车装钻修机的研发设计，提高产品的工作效率，从而使得公司产品能更好地满足市场的需要。

关键词：车装钻修机;性能需求;设计要点

引言

在当前的钻修井市场中，设备的快速搬迁能力正在成为钻修井装备的重要性能指标之一。而车装钻修机因具有运移方便、安装简单，结构紧凑，占地面积较小等突出特点，而被广泛用于钻修井作业中。车装钻修机在国外发展迅速，已形成一系列产品，在国际钻机市场的竞争中发挥着重要作用。国产车装钻修机正在快速发展，但与国际先进水平相比仍存在差距，例如：总体自动化程度较低，稳定性较差以及整体配置偏低等。

1车装钻修机的工作过程

石油作为一种不可再生的资源，具有易开采、易运输以及低污染的特点，其经提炼生成的产品已被广泛应用于人们日常生活的各个领域。随着石油消费需求的不断增长，我国石油的开采量也在不断大幅上升，而石油开采工作效率直接受到石油钻修机的结构设计的影响。因此，具体分析车装钻修机的工作过程，可将其分为三个阶段如下所述。

（1）钻前准备阶段：安装主机车。此过程主要是对井场、调平车架、钻台、起升井架、伸出井架、绷好绷绳还有钻机等部件进行整理和安装。

（2）钻井作业阶段：此过程主要有三个步骤，分别是钻井、固井、完井。在进行钻井时，动力匹配主要是依据实际负荷来进行的。工作时主要通过使用液压钻杆钳和液压猫头将钻杆扣合紧，方便后续的工作。

（3）钻井结束：钻井完成后，需要將绷绳拆开、井架上体和支腿油缸缩回、下放井架和底座、将钻井附件等进行拆除。还需要把钻机等运走。

随着石油行业的迅猛发展，对车装钻修机的需求更高：

（1）为了使移动和安装更加方便，要将结构设计系统化;

（2）为了可以达到远程操控和使作业更加安全，尽量实行自动化控制。

（3）对于可以满足一定程度上的工作量，需要钻修机有更广阔的适用性。

（4）需要钻修机方便维修检查和操作运行。

2车装钻修机设计要点分析

2.1钻柱自动输送系统设计要点分析

车装钻修机钻柱专用的自动输送装置，可以大大的使工作效率得到提高，劳动力也可以大大降低。采用上述装置能够使自动化程度大大提高，钻修井效率也可以得到提升，可以满足市场上对于产品的更多的需求。

以下是为顺利完成自动输送装置的设计对钻井工况惊醒的一些调查，从而提出的一些要求：

（1）利用PLC编程进行远程监控;

（2）甩钻具运行周期不得高于一分半;

（3）液压定位16MPa，流量限制在80L/min之内。

远程操控钻柱顶升油缸，油缸是不是达到规定的伸出或缩回程度可以通过传感器测出的压力来判断，依据是：液压处于18MPa时则伸出完全。一秒钟后，液压依然需要处于18MPa时，才能使油缸完全缩回，然后结束操作。

2.2井架液压控制系统设计要点分析

通常情况下是手动操作车装钻修机中的井架液压控制系统，同时需要工作人员一直在机器旁。这个控制方案各有特点，全世界基本都是在使用，但是每个地区会采用不一样的控制办法。井架液压控制系统也随着自动化技术的迅速发展也有了更多的需求。

通常利用电液来对钻机井架液压系统进行控制，工作过程设计的部件有：井架起升油缸、井架伸缩油缸，电液比例多路阀控制等等。需注意的是，在设计井架起升缸时需要把井架初始状态考虑其中，和初始安装状态相比装距应该低20～30mm;为了确保安全，工作状态下的井架，完成伸出时起升油缸长度应该比井架完全伸出时装距长出200～300mm。

通常采用三级油缸来满足初始安装距和操作时的各种需求。具有安装长度短，多级柱塞行程长等这些特点。采用前倾式结构的应井架，起升油缸分别使用的是柱塞缸和活塞缸。

2.3刹车系统设计要点分析

当前，安装在国内外车装钻修机上的绞车主刹车部分大多数是采用包带刹车结构。使用分体刹于车装钻修机中即使能够不让工作人员受伤，但是拉簧产生的拉力还是会让工作人员感动疼痛。所以，要在具体情况下来设计刹车系统，可以将过渡轴分为主动轴和从动轴，然后利用扭离合装置轴联在一起。

刹车主要是靠限扭离合装置实现的，主动轴和主动拨叉一定要联系在一起，使紧定螺钉和压簧在从动轴的外表实现弹性连接。从动拨叉和主动拨叉不能进行弹性链接，而需进行活动连接，同时从动轴固定连接。主动拨叉和从动拨叉端面布置有2个牙齿，主动拨叉的牙齿和从动拨叉结合处采用面接触形式。

3结束语

随着石油工业的不断发展，对石油装备性能的需求也逐渐提高，各大油田的修井机亟须更新升级。因此，在各油田井下作业公司迫切需要对修井设备进行大规模更新升级，提高装备的性能。本文针对车装钻修机中三个关键部分，包括钻柱自动输送系统、井架液压控制系统以及刹车系统，着手分析其各自设计的技术要点。结合实际应用中的经验，旨在促进车装钻修机的研发设计，提高产品的工作效率，从而使得公司产品能更好地满足市场的需要。