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目前，我國修井機(jī)數(shù)量已達(dá)4000余臺，主要原因是我國東部油田大都已步入開發(fā)的中、后期，采油難度越來越大，工藝井況條件越來越復(fù)雜，隨之而來的修井任務(wù)也越加繁重。同時，由于西部油田的油井相對較深、自然環(huán)境嚴(yán)酷且復(fù)雜，因此每年在修井過程中的花費(fèi)可高達(dá)上百億元，修井成本頗高，并有存在對環(huán)境的潛在威脅。修井機(jī)對于石油與天然氣的勘探開發(fā)是必不可少的設(shè)備之一，是油氣井維修過程中進(jìn)行下油管、抽油桿、抽油泵等井下工具的主要設(shè)備。未來，節(jié)能、環(huán)保、降本型修井機(jī)將成為國內(nèi)修井機(jī)發(fā)展的必然趨勢。
 
電驅(qū)修井機(jī)節(jié)能環(huán)保成主流
 
從上世紀(jì)80 年代引進(jìn)、消化國外先進(jìn)技術(shù), 到研制適合我國油田使用的修井機(jī)，大約經(jīng)過了20年時間。目前，我國石油機(jī)械制造廠生產(chǎn)的修井機(jī)不僅能滿足國內(nèi)市場需求，還可參與國際市場競爭。現(xiàn)階段國內(nèi)常見的修井機(jī)主要有履帶式修井機(jī)和車載修井機(jī)。
 
履帶式修井機(jī)是由履帶拖拉機(jī)底盤改裝而成, 是油井小修作業(yè)的重要設(shè)備。履帶式修井機(jī)一般不配帶井架，其動力越野性好，適用于低洼泥濘地帶施工，缺點(diǎn)是移動速度慢，工作效率低，需要專用設(shè)備進(jìn)行井位搬遷、立放井架作業(yè)，且耗能大、污染高，已無法適應(yīng)節(jié)能環(huán)保需要。車載修井機(jī)也被稱為輪胎式修井機(jī)，配帶自背式井架，行走速度快，施工效率高，適合快速搬遷，但在低洼泥濘地帶及雨季、翻漿季節(jié)行走和進(jìn)入井場則會受到限制，越野性能差，需要鉆地錨、拉繃?yán)K等工具，是目前油田企業(yè)最常用的修井設(shè)備之一。
 
目前，國內(nèi)最新研發(fā)的修井機(jī)主要有網(wǎng)電修井機(jī)、AC變頻驅(qū)動修井機(jī)、液壓蓄能修井機(jī)和不壓井修井機(jī)。幾類修井機(jī)各有優(yōu)勢，其特點(diǎn)、性能也有明顯差異。網(wǎng)電修井機(jī)由于采用電力為動力源，具有耗能低、排放少、噪聲小、維護(hù)成本低的特點(diǎn)。網(wǎng)電修井機(jī)有較強(qiáng)的承載能力與越野性能，操作簡單方便，可以降低司鉆勞動強(qiáng)度，涵蓋自動斷電保護(hù)、智能天車防碰等，防止因操作失誤而導(dǎo)致設(shè)備損壞情況的發(fā)生。
 
以柴油為動力的修井機(jī)是修井作業(yè)的主力設(shè)備。在國家對節(jié)能環(huán)保要求嚴(yán)格的背景下，網(wǎng)電修井機(jī)將會是發(fā)展趨勢。其中，油電雙動力修井機(jī)是接下來一個過渡時期修井設(shè)備的發(fā)展。油電雙動力修井機(jī)配備電機(jī)和柴油機(jī)兩套獨(dú)立動力系統(tǒng)，依托油田電網(wǎng)使用電機(jī)驅(qū)動作為修井時的主要動力，在不具備電網(wǎng)條件或在搬遷路途行駛時，可使用柴油機(jī)作為修井動力。未來，發(fā)展電驅(qū)修井機(jī)將是一個重要的方向,具有長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
 
新型修井機(jī)降本增效有妙招
 
常規(guī)修井機(jī)傳動形式主要是柴油機(jī)和Allison 液力變矩器。AC 變頻驅(qū)動形式的工作效率可達(dá)97 %，柴油機(jī)功率要扣除輔機(jī)功率10 %左右,液力變矩器最高效率在85 %左右。就工作效率而言,AC 變頻驅(qū)動比常規(guī)修井機(jī)高, 節(jié)能效果好。80 t 修井機(jī)可選354 kW的柴油機(jī)滿足作業(yè)需求，或者也可采用270KW的AC 變頻驅(qū)動。從價格角度來分析, 卡特匹勒柴油機(jī)和Allison液力變矩器主要部件均從美國進(jìn)口, 約$100 萬元。采用AC 變頻驅(qū)動形式達(dá)到同樣目的只需$50 萬元。從油田每年需求量來分析, AC變頻驅(qū)動每年可節(jié)約資金幾千萬元。
 
液壓蓄能修井機(jī)是勝利油田以顧心懌院士為首的科技人員于 1992 年發(fā)明的新型石油修井機(jī)。液壓蓄能修井機(jī)具有較高的節(jié)能效果，相較于以往的履帶式修井機(jī)，有以下優(yōu)點(diǎn)：每年可節(jié)省數(shù)十萬元能源費(fèi)；環(huán)保效益好，噪音小，不會釋放黑煙或者石棉粉塵；液壓剎車效果好，有利于安全進(jìn)行作業(yè)生產(chǎn)；鋼絲的磨損程度小，使用壽命達(dá)3年以上；對作業(yè)環(huán)境的要求很低，不需要立井架、埋地錨、拉繃?yán)K、穿大繩，在井場狹窄的區(qū)域，使用方便；操作簡單運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，使用壽命約為15年以上；搬遷安裝省時省力，僅搬家費(fèi)用每年液壓蓄能修井機(jī)比履帶式修井機(jī)節(jié)約近30萬元。可以說，液壓蓄能修井機(jī)就是為了克服常規(guī)修井機(jī)的固有缺陷而研制的。
 
隨著對油氣深層次的開發(fā)，井下作業(yè)過程中使用的壓井液如何實(shí)現(xiàn)不危害油氣層，最大限度保持油氣層原始狀態(tài)成為當(dāng)前最大的挑戰(zhàn)。不壓井作業(yè)技術(shù)具有減少酸化、保護(hù)地層原始產(chǎn)能以及減少壓井成本等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在國外得到廣泛使用。2002年我國首臺全液壓輔助式不壓井作業(yè)裝置投入現(xiàn)場使用，經(jīng)過10多年發(fā)展，目前國內(nèi)各油田已經(jīng)配有各種型號的國產(chǎn)不壓井作業(yè)裝置，總數(shù)超過100套，進(jìn)口設(shè)備13套，在全國各大油田進(jìn)行年作業(yè)量超過4000井次。
 
不壓井修井機(jī)主傳動采用液力機(jī)械傳動，可在一定條件下隨外載變化而達(dá)到無級變速，具有極強(qiáng)的功率利用率。此外，不壓井修井機(jī)越野性能良好，其車輪采用了大花紋越野輪胎；前橋懸掛采用了鋼板彈簧，后橋采用剛性梁懸掛，可應(yīng)對惡劣路面；整體的井口裝置不僅結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，而且實(shí)踐操作極為便利，安全可靠性高。該裝置可作為一項(xiàng)保護(hù)油氣層的環(huán)保裝置大力推廣。
 
綜上所述，我國修井機(jī)制造技術(shù)、移運(yùn)性能有了較大提高，原來高耗能、高污染的傳統(tǒng)柴油修井機(jī)已經(jīng)不能適應(yīng)市場需要，而以電、液壓為動力的修井機(jī)將會取而代之；隨著主機(jī)性能的不斷提升，與其相匹配的井口機(jī)具的機(jī)械化水平也會隨之增強(qiáng)。毋庸置疑，未來我國油田企業(yè)修井機(jī)將在科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，會朝著完善可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、環(huán)保先進(jìn)性方向邁進(jìn)。