瞿攀

摘要：車裝鉆修機(jī)因具有運(yùn)移方便、安裝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積較小等突出特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于鉆修井作業(yè)中。在此背景下，本文研究了車裝鉆修機(jī)的工作過程，并分析了現(xiàn)階段形勢(shì)下對(duì)其的更高性能需求;針對(duì)車裝鉆修機(jī)中三個(gè)關(guān)鍵部分，包括鉆柱自動(dòng)輸送系統(tǒng)、井架液壓控制系統(tǒng)以及剎車系統(tǒng)，著手分析其各自設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn);結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，旨在促進(jìn)車裝鉆修機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的工作效率，從而使得公司產(chǎn)品能更好地滿足市場(chǎng)的需要。

關(guān)鍵詞：車裝鉆修機(jī);性能需求;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

在當(dāng)前的鉆修井市場(chǎng)中，設(shè)備的快速搬遷能力正在成為鉆修井裝備的重要性能指標(biāo)之一。而車裝鉆修機(jī)因具有運(yùn)移方便、安裝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積較小等突出特點(diǎn)，而被廣泛用于鉆修井作業(yè)中。車裝鉆修機(jī)在國外發(fā)展迅速，已形成一系列產(chǎn)品，在國際鉆機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)揮著重要作用。國產(chǎn)車裝鉆修機(jī)正在快速發(fā)展，但與國際先進(jìn)水平相比仍存在差距，例如：總體自動(dòng)化程度較低，穩(wěn)定性較差以及整體配置偏低等。

1車裝鉆修機(jī)的工作過程

石油作為一種不可再生的資源，具有易開采、易運(yùn)輸以及低污染的特點(diǎn)，其經(jīng)提煉生成的產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。隨著石油消費(fèi)需求的不斷增長(zhǎng)，我國石油的開采量也在不斷大幅上升，而石油開采工作效率直接受到石油鉆修機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響。因此，具體分析車裝鉆修機(jī)的工作過程，可將其分為三個(gè)階段如下所述。

（1）鉆前準(zhǔn)備階段：安裝主機(jī)車。此過程主要是對(duì)井場(chǎng)、調(diào)平車架、鉆臺(tái)、起升井架、伸出井架、繃好繃?yán)K還有鉆機(jī)等部件進(jìn)行整理和安裝。

（2）鉆井作業(yè)階段：此過程主要有三個(gè)步驟，分別是鉆井、固井、完井。在進(jìn)行鉆井時(shí)，動(dòng)力匹配主要是依據(jù)實(shí)際負(fù)荷來進(jìn)行的。工作時(shí)主要通過使用液壓鉆桿鉗和液壓貓頭將鉆桿扣合緊，方便后續(xù)的工作。

（3）鉆井結(jié)束：鉆井完成后，需要將繃?yán)K拆開、井架上體和支腿油缸縮回、下放井架和底座、將鉆井附件等進(jìn)行拆除。還需要把鉆機(jī)等運(yùn)走。

隨著石油行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)車裝鉆修機(jī)的需求更高：

（1）為了使移動(dòng)和安裝更加方便，要將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)化;

（2）為了可以達(dá)到遠(yuǎn)程操控和使作業(yè)更加安全，盡量實(shí)行自動(dòng)化控制。

（3）對(duì)于可以滿足一定程度上的工作量，需要鉆修機(jī)有更廣闊的適用性。

（4）需要鉆修機(jī)方便維修檢查和操作運(yùn)行。

2車裝鉆修機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1鉆柱自動(dòng)輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

車裝鉆修機(jī)鉆柱專用的自動(dòng)輸送裝置，可以大大的使工作效率得到提高，勞動(dòng)力也可以大大降低。采用上述裝置能夠使自動(dòng)化程度大大提高，鉆修井效率也可以得到提升，可以滿足市場(chǎng)上對(duì)于產(chǎn)品的更多的需求。

以下是為順利完成自動(dòng)輸送裝置的設(shè)計(jì)對(duì)鉆井工況驚醒的一些調(diào)查，從而提出的一些要求：

（1）利用PLC編程進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控;

（2）甩鉆具運(yùn)行周期不得高于一分半;

（3）液壓定位16MPa，流量限制在80L/min之內(nèi)。

遠(yuǎn)程操控鉆柱頂升油缸，油缸是不是達(dá)到規(guī)定的伸出或縮回程度可以通過傳感器測(cè)出的壓力來判斷，依據(jù)是：液壓處于18MPa時(shí)則伸出完全。一秒鐘后，液壓依然需要處于18MPa時(shí)，才能使油缸完全縮回，然后結(jié)束操作。

2.2井架液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

通常情況下是手動(dòng)操作車裝鉆修機(jī)中的井架液壓控制系統(tǒng)，同時(shí)需要工作人員一直在機(jī)器旁。這個(gè)控制方案各有特點(diǎn)，全世界基本都是在使用，但是每個(gè)地區(qū)會(huì)采用不一樣的控制辦法。井架液壓控制系統(tǒng)也隨著自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展也有了更多的需求。

通常利用電液來對(duì)鉆機(jī)井架液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，工作過程設(shè)計(jì)的部件有：井架起升油缸、井架伸縮油缸，電液比例多路閥控制等等。需注意的是，在設(shè)計(jì)井架起升缸時(shí)需要把井架初始狀態(tài)考慮其中，和初始安裝狀態(tài)相比裝距應(yīng)該低20～30mm;為了確保安全，工作狀態(tài)下的井架，完成伸出時(shí)起升油缸長(zhǎng)度應(yīng)該比井架完全伸出時(shí)裝距長(zhǎng)出200～300mm。

通常采用三級(jí)油缸來滿足初始安裝距和操作時(shí)的各種需求。具有安裝長(zhǎng)度短，多級(jí)柱塞行程長(zhǎng)等這些特點(diǎn)。采用前傾式結(jié)構(gòu)的應(yīng)井架，起升油缸分別使用的是柱塞缸和活塞缸。

2.3剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

當(dāng)前，安裝在國內(nèi)外車裝鉆修機(jī)上的絞車主剎車部分大多數(shù)是采用包帶剎車結(jié)構(gòu)。使用分體剎于車裝鉆修機(jī)中即使能夠不讓工作人員受傷，但是拉簧產(chǎn)生的拉力還是會(huì)讓工作人員感動(dòng)疼痛。所以，要在具體情況下來設(shè)計(jì)剎車系統(tǒng)，可以將過渡軸分為主動(dòng)軸和從動(dòng)軸，然后利用扭離合裝置軸聯(lián)在一起。

剎車主要是靠限扭離合裝置實(shí)現(xiàn)的，主動(dòng)軸和主動(dòng)撥叉一定要聯(lián)系在一起，使緊定螺釘和壓簧在從動(dòng)軸的外表實(shí)現(xiàn)彈性連接。從動(dòng)撥叉和主動(dòng)撥叉不能進(jìn)行彈性鏈接，而需進(jìn)行活動(dòng)連接，同時(shí)從動(dòng)軸固定連接。主動(dòng)撥叉和從動(dòng)撥叉端面布置有2個(gè)牙齒，主動(dòng)撥叉的牙齒和從動(dòng)撥叉結(jié)合處采用面接觸形式。

3結(jié)束語

隨著石油工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)石油裝備性能的需求也逐漸提高，各大油田的修井機(jī)亟須更新升級(jí)。因此，在各油田井下作業(yè)公司迫切需要對(duì)修井設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模更新升級(jí)，提高裝備的性能。本文針對(duì)車裝鉆修機(jī)中三個(gè)關(guān)鍵部分，包括鉆柱自動(dòng)輸送系統(tǒng)、井架液壓控制系統(tǒng)以及剎車系統(tǒng)，著手分析其各自設(shè)計(jì)的技術(shù)要點(diǎn)。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，旨在促進(jìn)車裝鉆修機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的工作效率，從而使得公司產(chǎn)品能更好地滿足市場(chǎng)的需要。