石油修井 | 实现井口作业自动化技术大盘点

在油田生产作业过程中，修井作业是其中一项重要环节，随着国内油田开采年限的增长，大部分油井已经进入开采的中后期，井下故障和老井恢复生产的情况越来越多，修井作业也就越来越频繁。

石油修井主要工序是油管的起下作业和上卸扣操作，属于较为单调且需要不断重复的工作，且容易发生油管脱扣，高空落物、因操作不当或其他故障引发井喷等危险情况。

修井工工作场景

目前，油井井口作业仍然是采用传统的方式，采用修井机、通井机和人工一起起下油管，并配合其他特种车辆来完成作业施工，上卸扣操作往往是由工人靠人力推动重达几百公斤的液压大钳进行上卸扣操作，同时还需要频繁的导换吊卡，劳动强度非常大，在经历了纯人力操作、半自动化两个阶段以后，尽管井口作业上卸扣装置的研究和使用有了很大的进步，但离井口作业全自动化还有不小的差距。

现下，各大油田都在将安全风险管控和降本增效视为石油生产的一大指标，所以井口作业自动化的实现对于油井生产有着重要的作用，那么怎样才能达到井口作业自动化水平，怎样改进现有的修井工艺和井口装置，恐怕要从下面几个要点着手了。

石油工人工作场景

一、实现井口油管精准对中技术。

为了保证上卸扣的顺利进行，避免油管因起下误差而产生损耗，这就需要有扶正油管的设备，能够在起下过程中将摇摆不定或者偏离井口的油管扶正，并且使其始终保持扶正的状态,直至下管中心位置，这就要求作业所使用的设备具备精确的工作位置和较为准确的扶正范围。

二、 液压管钳自动定位，自动上卸扣。

目前，井口作业液压管钳需要人工拖动，移出或移入井口，手动换挡实现高低档变速，所以，要想实现井口作业自动化就要求液压钳自动化程度较高，能够通过远程控制实现液压管钳的自动定位和运转。

三、起升系统能够自动协调各个部件运转，实现自动卡紧、松开油管和起升、下放油管功能。油管起升下放过程中卡紧可靠，悬吊装置定位精准，保证能够将油管移送到准确位置，顺利实现油管的抓放，保证油管起升过程中始终稳定运行，安全可靠。

四、拥有完备的自动送管技术。

由于油管较重且需要做好日常维护，这就需完备的送管技术，送管系统还需要考虑操作平台高度和井场条件，必须要位置精准、操作简便，同时还能结合井场情况，自动运输保护油管。

五、修井装置应采用模块化设计，降低操作的复杂性，能够将不同功能的相关部位系统集成，既能实现功能协调，又能确保各个部位不同工序顺利进行，以实现修井作业集中高效控制，整体达到最佳作业状态。

六、具有较强通用性，适应性强。由于各个油田井场、气候、环境、地理位置各不相同，油井的油管长短粗细也各不相同，综合考虑成本等因素，要求修井设备具有较强的通用性，能够在不更换设备的前提下适应不同井场、油管且便于组装和运输，以保证快速入场，高效完成修井施工。

井口作业自动化的实现是一项工艺创新与修井装置升级同步共进的过程，从工艺角度讲，其要求对油管进行上卸扣、起升、下放、对准、卡紧等操作。修井作业的复杂性一方面要求在实现预期操作的前提下改变流程工艺方式，如双吊卡起升油管系统，一吊一卡配合输送管机构的起升系统等，另一方面，可以通过更改管柱的形式，免去上卸扣操作，简化流程等。而从技术装置、修井装备角度讲，需要实现井口操作的机械化，这就需要修井装备具有合理的液压系统、便于集中操控、协同作业，以智能化、自动化技术实现井口作业自动化，降低工人劳动强度，实现HSE管理目标。