修井起下作业中的油管机械化排放问题

分析了油田修井起下作业设备的现状，提出油管排放是实现修井起下作业机械化的一大难题，应先解决目前广泛应用的通井机作业的油管排放问题，即研制与通井机配套的油管排放装置，形成一个初步的修井作业机械化配套体系，再设计车装式综合机械化修井机的油管排放装置。在分析了油管排放过程中的难点后认为，油管水平排放比较适宜，所用排放装置可以在不作大的改动下与现行通井机配套使用，且成本低。为此，提出了简易吊运式、自动排放式、分体组合式和多层排放式等四种油管排放装置设计方案，供油田使用和设计者参考。     

修井起下作业中的油管机械化拉排装置技术研究

修井作业油管起下工序中,油管的拉排采用人工排放模式,工人劳动强度大.油田修井起下作业中的油管机械化拉排装置技术研究,利用现有设备和人员实现了机械化拉排,充分解决好各个环节间的衔接,实现修井起下作业的配套体系.试验中排放一根油管的时间为30 s,装置工作可靠,运行平稳,为今后修井作业整体机械化实现提供借鉴.     

油田修井作业自动化装备研制

针对油田修井作业过程中劳动强度大、工作环境差、工作风险大等现状,研制了油田修井作业自动化装备。该装备由管杆输送装置、自动吊卡装置、井口多功能卡座装置、大钩导向装置、液压及自动化控制系统组成,解决了修井作业中管柱的自动抓取与排放、自动定位与对中、自动上卸扣以及废液防喷溅与回收等技术难题。在胜利油田4口井的试验结果表明,该装备完全实现了井口作业的无人化操作,降低了工人的劳动强度及人身伤害风险,减少井口周边环境污染。     

油管机械化输送及排放装置研究与应用

油水井修井作业在起下油管时,需要人工搬抬油管、抽拉油管、拖拽油管及排放油管,作业工人的劳
动强度大,工作效率低,且存在安全隐患,为此,研制了油管机械化排送装置。该装置由油管排放装置和油管输送
装置组成。油管排放装置通过重力滚动及导向装置换向实现油管的自动排放,油管输送装置通过抓取臂的圆弧运
动将井场油管运送至Ｖ型槽,通过液压缸的伸缩实现整套油管输送装置的斜向举升和复位最终实现油管在井口与
井场之间的运移。现场试验应用表明,该装置能与现有修井作业配套使用,可实现油管的自动排送,降低场地工人
的劳动强度,提高修井作业的安全性,同时进一步提高了修井作业的机械化水平。     

油田修井作业自动化装置设计与仿真

随着油田开发进入中后期,修井作业任务日益繁重。传统作业方式下工人劳动强度大、作业环境恶劣、井口操作安全隐患多。文章在充分现场调研、技术分析、优化修井作业工艺的基础上,同时汲取了国内外各种自动化修井技术经验,设计出了一套全部的修井作业自动化装置。通过远程控制系统,实现管柱自动拉送排放及单根抓取、管柱扶正对中、上卸扣及吊卡自动倒换的自动化修井装置,同时实现了井口无人操作,避免了安全事故的发生。该装置设计利用UG三维软件创建出整套系统的三维实体模型。在理论分析的基础上,利用UG中的NX Nastran模块和Motion模块对其进行有限元受力与运动仿真分析,仿真试验结果为设计改进和装备制造提供了依据。该自动化装置采用液压控制,结构简单,安全可靠,拆装方便,易操作,应用前景广阔。     

修井作业专家系统开发研究

随着油井开采时间的延长,油井事故逐年增加,油田修井任务繁重,修井技术人员匮乏,修井专家紧缺,修井数据管理不规范,迫切需要一套易操作的完善的融合了先进的修井经验和知识的“修井作业咨询系统”,以有效解决目前修井工作中存在的技术和管理问题,给油田修井作业提供可靠的技术依据。将专家系统与修井作业相结合,完成了修井作业专家系统的开发工作。从知识库的建立,知识获取,推理机制的实现等方面介绍了修井作业专家系统的开发过程。该系统的研制成功将为修井作业技术人员提供“专家”的意见,必将提高修井成功率、修井效率和技术人员的水平。     

折叠式油管扶正机械手的设计与分析

在油田修井作业中,为了有效提高修井作业效率,降低人工操作的安全风险,同时还为了符合自动化修井机高集成度、模块化的设计理念,减小油管扶正机械手的安装体积,设计了折叠式油管扶正机械手。分析了油管抓手、油管定位机械臂和折叠机械臂等主要结构,阐述了定位机械臂的校正并实现油管对中功能的原理。选用合适的液压缸并设计了同步分流单向阀锁紧液压回路,保证了机械手工作的安全与稳定。该机械手可以远程操控以完成对油管的抓放、推送、扶正和井口对中等操作,实现了井口无人化作业。现场应用结果表明,油管扶正机械手对中精准,快速稳定,减轻了工人的劳动强度,同时也提高了安全性。     

小修作业起下油管多功能机械手研制

在油田小修作业中,70%以上的时间用于起下油管。为了降低修井作业工人的劳动强度,减少人工操作安全风险,根据我国油田修井机小修作业起下油管运动轨迹特点,研制了一种液动多功能机械手。该机械手主要由四爪机械手、自动定位机械臂和三维位移调节支座等组成,安装在修井机尾部的井架下面,可远程控制完成对油管的抓放、扶正、推送、对中以及推拉吊环转运吊卡等功能,实现了井口无人起下油管作业。现场应用表明,该机械手结构新颖,安装维护简单,使用性能可靠,工作效率较高,满足现场修井作业要求。     

修井作业用新型管柱起下装置

针对目前修井作业时起下管柱繁琐的问题,研制了一种新型管柱起下装置。该装置采用卡紧管柱体的方式夹持管柱,充分利用现有的通井机、井架、液压钳等主要修井设备,并新开发了专用筒式吊卡、动力卡瓦和防溢流罩等部件。动力卡瓦中的楔形卡瓦牙组件可无滑动地卡紧管柱体,筒式吊卡能自动卡住和放开管柱接箍,控制系统协调各部件的工作。该装置结构简单,工作可靠,能充分利用现有修井设备,可明显改善修井作业的工作条件,并有助于实现油田修井作业的自动化。     

修井作业中的自动起下管柱系统探讨

目前在油田修井作业中起下管柱的人工作业量大、工作效率低、危险性大、工作条件差。提出了一种自动起下管柱作业系统,主要包括通井机、井架、液压钳、筒式吊卡、卡瓦支座、立式排管架和控制系统等,支座卡瓦为弹性体微条嵌入式结构,筒式吊卡能自动卡入和松开管柱接箍,排管架可实现管柱的立式排放,控制系统协调各部分的工作。该系统构思新颖,结构简单,技术可行,并能够与现有修井设备配合使用,实现油田修井作业的自动化。     

LG90/50Q型轨道式一体化连续管作业机研制

目前,国内外丛式平台井、大斜度长水平井数占比逐步攀升,大部分油气田已步入生产开发中后期,采油、修井作业任务频繁,对现场作业设备的自动化、智能化程度提出了更高要求。针对现有采油、修井机以及连续管作业设备进行平台井采油、修井作业时存在频繁运移、拆装调整井口设备、作业劳动强度大等问题,研制了一种可适应采油、修井及其它常规作业工艺的轨道式一体化连续管作业机。该作业机采用双轨道撬装形式,可实现井口设备快速运移、拆装及高度和水平方位调整,连续管装备与井口支架可同时实现修井及采油作业配套设备快速转换等。应用结果表明：轨道式一体化连续管作业机整体操控运行灵敏且满足作业要求,配套设备拆装自动化程度高,修井采油作业工艺设备实现快速转换,减轻了现场人员劳动强度。     

密闭式喷提防污器研制与应用

现场大量的管柱喷提施工现象是造成修井施工环境污染的重要原因之一。针对喷提管柱的施工特点,研制了密闭式喷提防污器专用喷提工具。通过在多口井的现场试验表明,该工具具有结构简单、加工成本较低、安装方便、实用性强的特点,符合环保对施工现场的要求。推广应用后获得了明显的经济和社会效益。     

新型修井作业机械化系统设计方案研究

修井作业中,起下油管、上卸扣采用传统作业方式过程复杂,劳动强度高,作业环境恶劣,针对这种情况,提出了一种新的修井作业井口机械化系统设计方案。系统仍利用现有的通井机,用一个自动吊卡和一个动力卡瓦代替原来的2组吊卡,井架上安装自动吊卡运行导轨,用坐式自动化闭口液压动力大钳代替原悬吊式开口液压钳,并配备管柱自动拉排滑车机构拉送排放油管。该方案可实现井口无人化操作,通过控制台操作设备运行,改善了修井作业环境,安全环保,为修井作业自动化做出了初步探索。     

自动化智能液压修井机结构设计

针对目前传统修井机小修作业存在的作业周期长、作业自动化程度低、人工劳动强度大、作业安全性差等问题,设计了一款新型自动化智能液压修井机,通过“‘PLC 程控/ 人控’多单元协调自动耦合控制+ 人机离线操控 ”的控制方式使修井机的各个关键系统相互协同作业,实现油田小型修井作业过程的自动化、无人化操作。该修井机改变了传统修井作业过程中管柱地面卧排的放置方式,采用管柱井口立放、双立根同时起下的工作模式,同时可以兼容单根起下、地面卧排的传统作业工艺, 与传统作业相比缩短了近20%~30% 的修井周期;采用全液压驱动方式,增加液压蓄能系统,通过变载荷变驱动方式的配置达到节能的目的,方便远程控制,同时提高了修井作业的安全性。     

新型全自动油管防碰降噪装置

为解决油管在修复过程中滚动碰撞产生的噪声问题,研制了一种新型全自动油管防碰降噪装置。该装置能彻底解决油管在桥架上的滚动碰撞问题,避免产生强烈噪声,同时保证油管桥架的存储功能,改善工作环境,确保操作人员的人身安全。现场应用情况表明,该装置降噪效果好,结构简单,自动化程度高,反应灵敏,安全可靠,同时对原流水线设备运行工序无干扰,制造成本低;油管在桥架上滚动碰撞时产生的噪声由原来的120 dB降低至75 dB,收到了较好的应用效果。     

连续油管机械切割技术在永25－11井的应用

处理139．7 mm套管内遇卡Ф73 mm油管的常用方法有中和点倒扣法和爆炸切割法,倒扣解卡方式效率低、劳动强度大、修井费用高;而爆炸切割法易受到井斜及油管内壁脏物、油污影响,切割弹往往下不到预定位置,无法实现有效切割。为解决现有工艺问题,对普通机械内割刀切割技术进行研究,改进传统机械内割刀切割技术,应用连续油管传输普通机械内割刀工具,采用液压马达作为动力工具,现场应用,成功切割永25－11井遇卡油管,为处理遇卡油管积累经验,提供新思路。     

连续油管扫塞工艺在塔河地区的应用

近几年连续油管以其独特的优势被各大油田引进,广泛应用于油气田钻、完、修井及测井等各个施工作业中,在油气田勘探与开发中发挥着越来越重要的作用.该文介绍了连续油管扫塞工艺的原理、优缺点、地面装置及入井工具,以塔河工区TK7219CH井为例,对连续油管扫塞过程中双机泵泵压、扫塞进尺、施工时效及作业质量进行了评价,并对此工艺应用前景和发展方向进行了展望.