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。     

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.     

油管柱立式自动排架设计

针对目前油田修井作业中油管大都水平放置,手工作业量大,且不易实现自动化等问题,开发了一种油管柱立式自动排架。初步测试表明,该自动排架设计新颖,控制程序简单,制造成本低,能与现有修井设备配合使用,有助于简化油管的运动轨迹,实现油管起下作业的自动化。该装置的推广应用将大大减轻工人的劳动强度,提高修井作业的工作效率,并能减少油管螺纹的损坏,防止修井事故的发生,对油田修井作业整体效益的提高具有十分重要的意义。     

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。     

修井作业油管自动拉排机的结构与参数设计

为了提高井下作业机械化程度和工作效率 ,研制了油管自动拉排机。这种拉排机可与液压油管钳、油管扶正器、半自动吊卡等现有设备配套使用 ,工作可靠 ,运行平稳 ,能与起下油管各个环节的操作速度相匹配 ,可实现油管起下过程中自动拉送和排放 ,基本上实现了井口作业机械化。这不仅消除了油管扣与油管拉送架之间的管扣磨损 ,延长了油管的使用寿命 ,而且大大减轻工人的劳动强度 ,并可减少 1名操作人员。     

新型修井作业钳的设计及仿真试验

根据当前油田修井作业的发展需要,提出了一套新型修井井口机械化作业方案,设计了配套的机械化闭口油管钳。介绍了闭口油管钳的结构、工作原理及设计参数,并基于AMESim软件,对其核心部件作业主钳在上扣操作过程中的动态特性进行了仿真试验分析。仿真试验结果表明,油管钳结构合理,能满足修井井口机械化作业要求。仿真试验为样机研制提供了技术数据,同时也为油管钳液压控制系统的设计和调试提供了技术支持。     

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。     

利用现有修井设备改制修井机

在分析了国内各油田现有两类修井设备的优点和不足之后，根据目前油田的道路和井场条件，提出了利用现有修井设备改制修井机的方案，并已付诸实施。改制的修井机将通井机。立放运井架车、平板拖车等设备的功能集于一体，不仅充分发挥了油田现有设备的综合效能，且各项性能指标完全满足修井工艺要求。累计1200多小时的使用情况表明，改造机运转良好。用户反映改制的修井机操作简单，维修方便，且作业效率是通井机的2－3倍，价格是修井机的1／3－1／2，投产3－4个月即可收回投资。     

修井井口机械化自动化装置的研究进展

对近20年来国内外修井井口作业设备的机械化、自动化水平进行了分析,介绍了应用现状及局限性.根据修井井口作业工序和现场实际情况,总结出实现井口操作机械化的关键技术.结合我国修井作业的现状认为,应充分利用现有修井设备,借鉴并引用钻井井口作业装置的机械化技术,设计制造出能与不压井作业装置配套使用、方便快捷地拆装和移运及易于操作控制的修井井口作业机械化、自动化装置,以提高作业效率和安全性,减轻劳动强度,达到环保要求.     

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。     

轮式通井机的现状与发展趋势

从技术和经济角度综述中国通井机设备的现状，结合通井机的使用状况，分析了轮式通井机的优势。指出从技术先进性和经济可行性出发，开发自携井架，自走式专用底秀的实用型轮式通井机较为适宜。轮式通井机宜走国产化的路子，在降低成本，提高可靠性，优化综合性能上继续努力。     

油管自动分离机构优化设计

分离机构是油管机械化排放装置的组成部分，它能够自动地从整排油管中分离出单根油管，并运到指定位置。如设置一种动力机构来完成上述动作，则结构必然复杂和庞大。鉴于此，提出了一个不外设动力源，而仅靠油管和结构自身重力来实现分离油管的机构。分析了其工作原理，给出了有关运动学和动力学的解析式，进而进行了优化设计计算，得出了各部结构尺寸及重量分配的最佳关系。     

试油提升设备及其游动系统的改进方法探讨

在深井试油作业过程中．TJ20型通井机与目前油田拥有的井架及游动系统配合使用时．由于游动系统的穿绳数以及绞车滚筒与水刹车之间的传动比不合适．导致作业效率低。现场使用中，存在为提高效率而不挂水刹车的现象．致使刹车副磨损严重，而且还存在环境污染和安全问题。文章分析了不同绳数游动系统的速度和载荷提升能力．为提高TJ20型通井机的试油作业效率提出了改进措施。     

小修井液压转盘的研制与应用

针对目前小修井作业在倒扣、磨铣等作业中存在的问题,研制了适合于小修井作业的液压转盘。该液压转盘主要结合小修井作业现场条件,利用通井机提供的液压源作为动力源,设计制作了小型液压控制操作系统,将该控制系统串联在通井机液压钳的供油路上,液压油驱动液压马达转动,从而带动整体转盘转动和井内管柱旋转。现场应用情况表明,该液压转盘体积小,运输和安装方便,适合小修现场的倒扣打捞、磨铣落物、修套等工序施工,拓宽了小修井作业范围,提升了小修井作业的能力。     

新型液压轮式通井机的研制

根据油田作业设备的现状,针对现有履带式或轮式通井机作业效率低,生产成本高,移动性能差等缺点,研制了一种新型液压轮式通井机。该通井机采用自行式结构型式,行驶和作业共用1台斯太尔WD615 67G3—36柴油机,传动系统为静压传动,对绞车实现液压制动;采用4×4全驱动型式。着重对新型通井机的结构特点、液压传动及绞车制动系统作了说明。厂内试验表明,新型液压轮式通井机在作业性能、经济性和操作等方面均有较大改善。     

TJ12／50A型轮式通井机的研制

介绍了TJ12／50A型轮式通井机的设计方案、技术参数和主要系统设计。使用表明,该机较常规通井机作业效率明显提高,运移性和越野性较好,且设计新颖,有较好的市场前景。     

节能型XXJ300/500液压蓄能修井机

针对现有常规修井机存在的能量浪费现象,研制成节能型ＸＸＪ３００／５００液压蓄能修井机。在起升力和速度与常规修井机相等的条件下,节能型修井机装机功率不到常规修井机的三分之一,可回收利用油管柱下放释放出来的部分位能,实现不开机下放油管柱作业。如果配用液压油管钳,不必另设动力源和液压系统,直接接到节能机的液压系统即可工作。由于直接用组合油缸起下油管,不用绞车和井架,油缸运动件的行程是固定的,不会发生碰天车之类的恶性事故。现场试验表明,这种修井机节能效果非常显著,大大降低了修井作业成本,应用前景广阔。