油田修井作業自動化裝置的應用探討
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摘 要：就我國以往油田修井作業情況來看，工作量較大且主要依靠人工，作業的安全性無法保障。針對這種情況，為了提升我國油田修井作業的安全性和工作效率，相關研究人員逐漸將自動化技術應用到了油田修井作業中，逐步開發了自動化油田修井裝置，極大的減少了人力的投入，并且作業效率也得到顯著的提升，作業安全性也得到顯著的改善，本文就針對我國油田修井作業自動化裝置的應用進行簡要的分析。
關鍵詞：油田;修井作業;自動化裝置
0 引言
在油田的開發工程中，保證穩產、高產最重要的環節之一就是修井作業，主要包括了檢泵、防砂、調層、射孔、換封、新井投產等工作內容，在修井工作中，起下油管、抽油桿、井下工具等是最為繁重的工作。而在油田修井的傳統作業方式中，起下作業所主要依賴的就是人工作業方式，比如推放小滑車、摘掛吊環、輔助油管定位等等工作。而在人工作業過程中，不僅需要工作人員保持注意力集中，還要求人員之間靈活、準確的默契，同時，頻繁的操作和復雜的工序也為人工作業帶來了許多不安全因素，一些工作人員如果采取了不規范的操作就可能造成嚴重的人身傷害事故，工作人員安全性無法保證，且工作量較大。
1 國內研究現狀
傳統修井方式的機械化程度較低，主要依靠人工作業的方式，安全性無法保證，目前在我國修井作業中仍然被延用。而為了有效改善我國油田修井作業的工作環境和工作效率，我國相關的研究人員和機構逐漸開展了對油田修井作業自動化裝置的研究工作。
2 自動化修井裝置
2.1 提升系統
提升系統是指將變頻電機作為動力，采用減速機驅動滾動的形式，進行上提和下放管桿。提升系統可以有效的減少對環境的污染且能源消耗低，實現了修井作業的綠色性。像液壓小絞車、游車系統、動力系統、絞車等都屬于提升系統中的一部分。
2.2 井口卡座
液動卡瓦、吊卡定位器、防噴濺裝置、自動搶噴裝置、接箍定位器等共同組成了井口卡座裝置。在這些構件中，采用了液壓動力作為驅動進行卡瓦的開、關，動作可靠性高。將卡瓦上平面作為吊卡定位器的安裝位置，在上提和下放抽油桿、油管、鉆桿的過程中，可以準確的定位吊卡在井口的位置。安裝了可以自由升降和水平移動的接箍定位器，對接箍裝置可以進行準確定位。對油管內遺留的液體，可以通過防噴濺裝置收回，有效的避免了對井場環境的污染。
2.3 液動吊卡
吊卡、連接裝置、自制吊環、常規吊環等共同組成了液動吊卡裝置。在上提和下放作業中，通過吊卡上的液壓缸作為驅動進行吊卡卡爪的開關操作，并且是自動化的。由于偏心輪實現卡爪的開合動作，在兩個偏心輪合并時，通過吊卡外壁與兩個槽形凸輪后部平面的接觸，實現限位作用以達到鎖卡的目的。
2.4 沖砂裝置
在動力吊卡內部安裝沖砂裝置，沖砂裝置主要由導軌、液壓缸、轉向彎頭、中心管、密封膠件、限位銷等組件構成。在沖砂作業需要接單根時，直接可以省略倒水龍帶和拆接彎頭的過程而進行自動換單根，有效的避免了砂卡現象且節省了作業的時間。
2.5 龍頭機構
導向斗、扶正機構、電磁推管器、活門機構等屬于龍頭機構。龍頭機構通過四連桿機構進行連接并在底盤龍頭調節機構上進行固定，運輸時回收四連桿可以有效的減小設備尺寸從而便于運輸，針對井場中對多種工作狀態的需要，龍頭機構的四連桿還可以進行正反90°的旋轉以滿足工作需要。導向斗選用的是框架結構，在斜定位機構上部進行安裝，用于實現對動力吊卡的導向定位?；铋T機構具有大于90°的單側門旋轉角度，讓吊卡可以在雙門打開后順利通過，對吊卡的支撐也可以在關閉時實現。扶正機構擁有兩個扶手，在上提和下放管桿時，可以針對管桿位置對卡爪進行相應的調節。在電磁推管器甩管桿的過程中，為了利于管桿傾斜下滑，可以對管桿推出一個初始角度;同時還可以在接管桿時進行輔助支撐，避免扶正機構受到管桿擺動的影響，而對管桿在空中的擺動現象，通過電磁吸力也可以有效的控制。
2.6 滑道系統
滑道系統主要由前箱、后箱、底座支撐、兩側支撐、動力滑道、小滑車、機械手、驅動鏈機構、抓管機構、舉升機構、高度及位置調節機構和檢測裝置等構成。在起管流程的操作過程中，驅動鏈機構自動旋轉，可以有效驅動管桿順利下滑，將管桿由抓管機構自動的送到管橋上，確保連續可靠的甩管工作;在進行下管作業時，抓管機構自動從管橋上管位將管桿送至動力滑道，再由小滑車進行推送，最后將管桿送到指定的位置。
3 結語
從上述分析可知，在我國油田修井作業中，逐漸采用了自動化修井作業裝置，有效的提升了修井作業的效率，并且減少了人力的投入，施工人員的工作安全性也得以保證，對我國油田修井作業水平的提升具有重要的作用。
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