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[摘 要]针对通井机作业效率低、生产成本高的问题，提出在油田修井作业中，用轻型修井机取代通井机。轻型修井机将会向简易型和综合型两大用途发展，向专用底盘发展，向加大装机功率发展，向提高可靠性和先进性发展，以及向提高井口机具机械化水平等方向发展。
[关键词]修井机 轻型 开发 展望
中图分类号：U555 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0267-01
在修井作业中，小修作业占的比重约为95%。各类小修作业设备多达3700台套。大修作业多装备钩载490kN级以上的修井机，而小修作业多配置钩载392kN级以下的结构较简易的轻型修井机或各类型通井机。
1、通井机的现状：
多年来，通井机仍能在我国油田小修作业中广泛应用，其主要因素有：
（1）油田资金受限制，而通井机价格便宜，仅为轻型修井机的三分之一左右；
（2）油田地理环境差，特别是东部油田，井场路况恶劣，雨季泥泞，其他车辆很难上井，只有履带式通井机能够进入；
（3）操作人员技术素质较低，而通井机结构简单，易于操作和维修。
履带式通井机在使用中主要有以下缺陷：
（1）由于通井机自身不背带井架，转移井场时需要专用车辆配合，作业前后辅助工作量大，约占每口井作业时间的2/5，作业周期长，生产成本高；
（2）装机功率小，提升速度慢，作业效率低，影响使用单位经济效益。
为改变通井机的性能和提高作业效率，许多研究单位和生产厂家参与了通井机的改装和改型尝试，先后试制了各种类型的汽车底盘、装载机底盘通井机，其性能有一定程度的提高。但至今还没有一种成熟的机型值得推广。
2、通井机的主要优势
2.1 价格因素
修井机和通井机价格悬殊太大，轻型修井机的价格是履带通井机的3～4倍。但是揭开价格悬殊这个表象，应当看到问题的实质并非如此。
（1）配置概念不同 轻型修井机以整机配套销售，出厂时配套齐全。履带通井机以裸机销售，用户还必须购买井架、游车大钩、大绳、指重表及传感器、液压动力大钳、液压卸扣油缸及井场照明灯具等部件，配套部件价格占通井机主机价格的70%～90%。
（2）辅助作业差异 轻型修井机行驶速度快，辅助作业时间短，平均仅为每口井作业周期的1/6左右。履带通井机行驶速度慢，作业辅助车辆多，工作量大，费用高，辅助作业时间长，平均为每口井作业周期的2/5左右。
（3）辅助费用悬殊 轻型修井机首次投资集中，资金数额较大。但投产后，基本不需要辅助车辆配合，工作期间辅助费用极少。履带通井机投资分散，后期配套投资较大，辅助费用较高，其平均核算单井作业成本高出修井机1.3～1.5倍。
2.2 使用与维修
履带通井机在油田使用已近50年，其结构特点和工作性能已为用户所熟悉，操作规程制定完善，维修保养手段齐全，配件供应充足，设备完好率较高。修井机具有作业效率高、辅助成本低、操作轻便等诸多优点。随着市场进一步拓宽，操作规程日益完善，维修保养手段逐渐齐全，配件供应渠道不断疏通，修井机的维修会更加便利，设备完好率定能逐步提高。
2.3 操作人员素质
在企业减员增效的大潮流下，企业富余人员将充实作业队伍，民工逐步减少，现场操作人员将相对稳定，技术素质将逐步提高，结构简陋的各种类型的通井机将逐步更新换代。
2.4 井场道路
随着油田基本建设规范化的推进，大多数井场的道路基本上得到改善，修井机进入井场已不再困难。
3、轻型修井机的现状
轻型修井机主要装备油田作业队，承担油气井难度较小的修理作业，是比较理想的小修作业设备。目前国内轻型修井机已进入油田市场，从载运型式方面分为两大类，即修井机专用底盘和二类汽车底盘。
3.1 专用底盘轻型修井机
装配轻型修井机专用底盘，技术和经济上较合适，行驶和作业共用一台发动机液力传动箱，车台平面较宽阔，将发动机液力传动箱布置在车台中部，减轻前桥载荷，车上设备布局合理。6×6驱动型式，越野能力强，适用于各油田路况。主要生产厂家有江汉石油管理局第四石油机械厂、江汉石油管理局机械厂和南阳石油机械厂。
3.2 二类汽车底盘轻型修井机
这类修井机技术含量较低，生产厂家较多，结构差异较大，性能良莠不齐。
（1）载运底盘
轻型修井机采用行驶和作业共用一台发动机的动力方案，需要汽车二类底盘配置全功率取力器，将发动机动力传递到车上绞车系统。通常汽车二类底盘配置有多种型式的取力器，但全功率取力器为数不多，修井机生产厂家选择时应慎重。
（2）动力传动 轻型修井机的动力传动，各厂家产品结构不同，性能差异较大。目前国内生产的轻型修井机有以下几种传动方式：①液力传动，配置液力变速器，动力换挡，起升能力大、传动平稳安全，操作方便，综合性能优越；②液力传动，配置液力变矩器，加配机械变速器，机械换挡，起升能力大，传动平稳安全，换挡时需切断动力，停转换挡操作不便；③机械传动，配机械变速器，机械换挡，结构简单，但综合性能较差。
4、轻型修井机的发展方向：
4.1 用途向两大类型发展
（1）简易轻型修井机 主要是根据目前油田作业队的实际工作要求而对口设计制造的，用以完成起下操作的单一功能修井作业，结构简单，专用性较强，价格低廉，是履带通井机的理想换代机型。
（2）综合型轻型修井机 具有多种作业功能，一机多用，可完成修井、钻井、试油、提捞岩心筒等多种作业。这种修井机是为油田特殊用户和与国际接轨的石油专业公司设计制造的，基本机型为单滚筒结构，根据用户要求，可提供加装捞砂滚筒的双滚筒绞车结构；可装配转盘及传动系统，使其具有起下操作和旋转操作功能。长庆油田已使用江汉石油管理局第四石油机械厂带有转盘传动系统的综合型XJ40修井机，用于钻探浅层油井作业；江西盐矿使用同类型XJ40修井机钻探盐井。
4.2 向专用底盘修井机方向发展
轻型修井机专用底盘，车台平面较宽阔，有足够的空间加装捞砂滚筒、转盘及传动系统；行驶和作业共用一台发动机液力传动箱，简化了结构，节约了成本；发动机液力变速箱布置在车台中部，有效地减轻前桥载荷。车上设备布局合理，尤其是在价格上与汽车二类底盘修井机同规格型号、同样配置的机型相比较，仅为汽车底盘修井机的70%左右。
4.3 向加大装机功率方向发展
早期，修井机的功率配置较小，每吨大钩载荷的起升功率仅为2～3kW。为了提高作业效率，现在大部分修井机每吨大钩载荷的起升功率增加到4kW左右，有些特殊用途的修井机甚至可达5～6kW。美制修井机装机功率较大，厂家从用户实际使用情况出发，使修井机在额定钩载下起升，发动机也不处于满载荷工作狀态。其优点是：发动机机械载荷和热载荷相对较低，损耗相对减少，故障率降低，使用寿命长；发动机长期处于经济区域运转，油耗相对降低；故障率降低，修井机能够较长时间保持高使用率及低维修率，经济效益好。
4.4 向可靠性和先进性方向发展
同一规格的修井机，产品型号众多，给生产厂家组织设计生产带来种种困难，也影响了产品的可靠性。修井机模块系列化设计方案，可提高系列机型互换性、通用性，便于组织生产，缩短生产周期；模块部件形成小批量生产，有利于提高产品的可靠性。集中精力解决矛盾突出的某一模块问题，改善其性能，即可提高整机的性能水平。
4.5 向提高井口机具机械化水平方向发展
在不断提高轻型修井机主机性能的同时，还应不断提高井口机具机械化水平。例如，采用液压动力大钳、气动卡瓦，提高油管上卸扣效率；采用管柱运送机械臂，加快起放管柱的速度等。
[关键词]修井机 轻型 开发 展望
中图分类号：U555 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）37-0267-01
在修井作业中，小修作业占的比重约为95%。各类小修作业设备多达3700台套。大修作业多装备钩载490kN级以上的修井机，而小修作业多配置钩载392kN级以下的结构较简易的轻型修井机或各类型通井机。
1、通井机的现状：
多年来，通井机仍能在我国油田小修作业中广泛应用，其主要因素有：
（1）油田资金受限制，而通井机价格便宜，仅为轻型修井机的三分之一左右；
（2）油田地理环境差，特别是东部油田，井场路况恶劣，雨季泥泞，其他车辆很难上井，只有履带式通井机能够进入；
（3）操作人员技术素质较低，而通井机结构简单，易于操作和维修。
履带式通井机在使用中主要有以下缺陷：
（1）由于通井机自身不背带井架，转移井场时需要专用车辆配合，作业前后辅助工作量大，约占每口井作业时间的2/5，作业周期长，生产成本高；
（2）装机功率小，提升速度慢，作业效率低，影响使用单位经济效益。
为改变通井机的性能和提高作业效率，许多研究单位和生产厂家参与了通井机的改装和改型尝试，先后试制了各种类型的汽车底盘、装载机底盘通井机，其性能有一定程度的提高。但至今还没有一种成熟的机型值得推广。
2、通井机的主要优势
2.1 价格因素
修井机和通井机价格悬殊太大，轻型修井机的价格是履带通井机的3～4倍。但是揭开价格悬殊这个表象，应当看到问题的实质并非如此。
（1）配置概念不同 轻型修井机以整机配套销售，出厂时配套齐全。履带通井机以裸机销售，用户还必须购买井架、游车大钩、大绳、指重表及传感器、液压动力大钳、液压卸扣油缸及井场照明灯具等部件，配套部件价格占通井机主机价格的70%～90%。
（2）辅助作业差异 轻型修井机行驶速度快，辅助作业时间短，平均仅为每口井作业周期的1/6左右。履带通井机行驶速度慢，作业辅助车辆多，工作量大，费用高，辅助作业时间长，平均为每口井作业周期的2/5左右。
（3）辅助费用悬殊 轻型修井机首次投资集中，资金数额较大。但投产后，基本不需要辅助车辆配合，工作期间辅助费用极少。履带通井机投资分散，后期配套投资较大，辅助费用较高，其平均核算单井作业成本高出修井机1.3～1.5倍。
2.2 使用与维修
履带通井机在油田使用已近50年，其结构特点和工作性能已为用户所熟悉，操作规程制定完善，维修保养手段齐全，配件供应充足，设备完好率较高。修井机具有作业效率高、辅助成本低、操作轻便等诸多优点。随着市场进一步拓宽，操作规程日益完善，维修保养手段逐渐齐全，配件供应渠道不断疏通，修井机的维修会更加便利，设备完好率定能逐步提高。
2.3 操作人员素质
在企业减员增效的大潮流下，企业富余人员将充实作业队伍，民工逐步减少，现场操作人员将相对稳定，技术素质将逐步提高，结构简陋的各种类型的通井机将逐步更新换代。
2.4 井场道路
随着油田基本建设规范化的推进，大多数井场的道路基本上得到改善，修井机进入井场已不再困难。
3、轻型修井机的现状
轻型修井机主要装备油田作业队，承担油气井难度较小的修理作业，是比较理想的小修作业设备。目前国内轻型修井机已进入油田市场，从载运型式方面分为两大类，即修井机专用底盘和二类汽车底盘。
3.1 专用底盘轻型修井机
装配轻型修井机专用底盘，技术和经济上较合适，行驶和作业共用一台发动机液力传动箱，车台平面较宽阔，将发动机液力传动箱布置在车台中部，减轻前桥载荷，车上设备布局合理。6×6驱动型式，越野能力强，适用于各油田路况。主要生产厂家有江汉石油管理局第四石油机械厂、江汉石油管理局机械厂和南阳石油机械厂。
3.2 二类汽车底盘轻型修井机
这类修井机技术含量较低，生产厂家较多，结构差异较大，性能良莠不齐。
（1）载运底盘
轻型修井机采用行驶和作业共用一台发动机的动力方案，需要汽车二类底盘配置全功率取力器，将发动机动力传递到车上绞车系统。通常汽车二类底盘配置有多种型式的取力器，但全功率取力器为数不多，修井机生产厂家选择时应慎重。
（2）动力传动 轻型修井机的动力传动，各厂家产品结构不同，性能差异较大。目前国内生产的轻型修井机有以下几种传动方式：①液力传动，配置液力变速器，动力换挡，起升能力大、传动平稳安全，操作方便，综合性能优越；②液力传动，配置液力变矩器，加配机械变速器，机械换挡，起升能力大，传动平稳安全，换挡时需切断动力，停转换挡操作不便；③机械传动，配机械变速器，机械换挡，结构简单，但综合性能较差。
4、轻型修井机的发展方向：
4.1 用途向两大类型发展
（1）简易轻型修井机 主要是根据目前油田作业队的实际工作要求而对口设计制造的，用以完成起下操作的单一功能修井作业，结构简单，专用性较强，价格低廉，是履带通井机的理想换代机型。
（2）综合型轻型修井机 具有多种作业功能，一机多用，可完成修井、钻井、试油、提捞岩心筒等多种作业。这种修井机是为油田特殊用户和与国际接轨的石油专业公司设计制造的，基本机型为单滚筒结构，根据用户要求，可提供加装捞砂滚筒的双滚筒绞车结构；可装配转盘及传动系统，使其具有起下操作和旋转操作功能。长庆油田已使用江汉石油管理局第四石油机械厂带有转盘传动系统的综合型XJ40修井机，用于钻探浅层油井作业；江西盐矿使用同类型XJ40修井机钻探盐井。
4.2 向专用底盘修井机方向发展
轻型修井机专用底盘，车台平面较宽阔，有足够的空间加装捞砂滚筒、转盘及传动系统；行驶和作业共用一台发动机液力传动箱，简化了结构，节约了成本；发动机液力变速箱布置在车台中部，有效地减轻前桥载荷。车上设备布局合理，尤其是在价格上与汽车二类底盘修井机同规格型号、同样配置的机型相比较，仅为汽车底盘修井机的70%左右。
4.3 向加大装机功率方向发展
早期，修井机的功率配置较小，每吨大钩载荷的起升功率仅为2～3kW。为了提高作业效率，现在大部分修井机每吨大钩载荷的起升功率增加到4kW左右，有些特殊用途的修井机甚至可达5～6kW。美制修井机装机功率较大，厂家从用户实际使用情况出发，使修井机在额定钩载下起升，发动机也不处于满载荷工作狀态。其优点是：发动机机械载荷和热载荷相对较低，损耗相对减少，故障率降低，使用寿命长；发动机长期处于经济区域运转，油耗相对降低；故障率降低，修井机能够较长时间保持高使用率及低维修率，经济效益好。
4.4 向可靠性和先进性方向发展
同一规格的修井机，产品型号众多，给生产厂家组织设计生产带来种种困难，也影响了产品的可靠性。修井机模块系列化设计方案，可提高系列机型互换性、通用性，便于组织生产，缩短生产周期；模块部件形成小批量生产，有利于提高产品的可靠性。集中精力解决矛盾突出的某一模块问题，改善其性能，即可提高整机的性能水平。
4.5 向提高井口机具机械化水平方向发展
在不断提高轻型修井机主机性能的同时，还应不断提高井口机具机械化水平。例如，采用液压动力大钳、气动卡瓦，提高油管上卸扣效率；采用管柱运送机械臂，加快起放管柱的速度等。