油管举升输送技术研究应用

(整期优先)网络出版时间:2022-07-19
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油管举升输送技术研究应用

张兴瑞

中国石化胜利油田分公司油气井下作业中心胜采作业区,山东东营 257000

摘要:长期以来,油水井修井作业方式一直是劳动密集型,用工量大,工作效率低。同时,由于作业环境差,井场泥泞、湿滑,安全隐患多,极易发生人身伤亡事故,针对修井作业施工特点,研制油管举升输送装置,适用于修井作业繁重的高频次的抬、排、拉作业,是省工省力的理想装备,能有效缓减作业工老龄化作业施工现状,适应油田逐步减少用工总量的发展需要。

关键词:劳动密集  作业环境  安全隐患  油管举升输送装置 省工省力

引言

在修井作业施工中,作业工序的完成都离不开管柱的连接下井以及从井内起出的过程,起、下油管是完成各道施工工序的主要组成部分,油管抬、排、拉、送是这其中操作最繁琐、最劳累的工作,油管抬、排、拉、送过程中还会产生影响施工质量和效率的问题。另外,由于输送油管时频繁重复单一动作,腰部长期处于疲劳、强力拉伸状态,这也是职工腰部受伤害的重要起因之一。加强油管举升输送技术研究应用用以解决作业施工繁重的油管举升输送问题,以减轻工人劳动强度,提高施工效率,降低职业危害。

1修井作业起下油管施工步骤

(1)油、水井作业修井时,要将油管从井内起出水平排放在油管桥上,还要将水平放置在油管桥上的油管再下入到油、水井内,这两道工序都要使油管从竖直变为水平或水平变为竖直,采用油管排放与井架垂直的横排方式,是与小修作业机的作业方式相吻合的。每下一根油管,作业工人需要前后配合完成一根油管的输送,井口工将带接箍的一端抬到油管枕头上,场地工需要将公扣端抬到滑道的滑车上,然后将油管向井口方向“捅”至井口,将油管输送到便于井口工打上吊卡、挂上吊环的位置,这样才算完成下入一根油管的操作。普通一根D73mm油管的重量一般在90公斤左右,特别是T128断块的油井,平均泵深在2000米以上,起、下一次就是近500根的工作量;还有T82断块注汽转周使用的隔热管,每根达到280公斤左右。

(2)油管枕头是作业施工现场常用设备用具,是油管输送过程中靠近井口部分的输送支撑点,需要以枕头这个支撑点,向井口方向输送油管。若每天按照提下500根油管,“捅油管” 每次1米左右计算。场地工要在枕头上“捅”油管距离500米,场地工每一个班的工作较繁重,油管枕头在使用一段时间后,上端面受到油管的砸压、磨损,会出现凹槽变形,产生许多坑洼,摩擦阻力增大,捅油管时更加费时费力,而且会对油管本体产生纵向的磨损。  

(3)在目前作业施工中常用的油管输送方式,就是从井内提出两根油管做滑道,在两油管滑道之间前后放上带四个滚轮(滑轮)的小滑车,这种方式需要人力将油管抬放到油管滑车上或从油管滑车上抬放到油管桥上,操作起来不方便,存在不稳定、易翻等现象,引发质量和安全事故,增加了许多工作量,职工为了图省事不愿意使用这种滑车,而是直接将两根油管在地面并拢当成输送轨道,此时起、下操作时,油管的一端需要在地面轨道上滑动,在滑动过程中,容易磨损油管一端的螺纹和轨道,造成螺纹不密封,产生修井质量事故。

2 油管举升输送技术的研究

随着科学技术的不断发展,技术创新是提高油田修井作业水平的重要举措。随之改革的不断推进,现有职工年龄在不断增大,没有年轻力量补充到重体力劳动的作业前线,以人为本管理理念的逐步深入,以及员工对职业健康认识的不断提高。针对修井作业施工特点,目前亟待解决作业施工繁重的油管举升输送问题,以减轻工人劳动强度,提高施工效率,降低职业危害。研制油管举升输送装置是根据修井作业现场情况,适用于修井作业繁重的高频次的抬、排、拉作业。是省工省力的理想装备,能有效缓减作业工老龄化作业施工现状,适应油田逐步减少用工总量的发展需要。

利用来自修井机液压泵的压力动力源,通过控制开关、液压油管线、液压马达等将油管从油管桥举升到一定高度,实现机械代替人工举升油管,最大限度的降低修井作业施工过程中,频繁高强度的弯腰、抬起、拉送油管操作对井下作业工造成的健康风险,提高了井下施工效率。

3 油管举升输送技术的应用

3.1油管举升输送装置工作原理

(1)油管举升输送装置由滑道、滑车、左升降杆、横梁、支座、底座、销轴、右升降杆等组成,油管举升输送装置组成的支架为前后两套,由左升降杆、右升降杆由销轴连接,支座安装在底座的左边,右升降杆的下端与支座上的动块铰链式连接,左升降杆和液压装置的下部与底座的右边铰链式连接,横梁的左部有滑槽,滑槽里安装滑块,左升降杆的上部与滑块铰链式连接,右升降杆的上部与横梁的右边铰链式连接,油管举升输送装置的上端铰链式连接在右升降杆上,滑道座的一端连接在一件横梁上,滑道座的另一端连接在另一件横梁上,两件横梁呈平行状,使从井口起出的油管方便的放落到横梁上。升降装置与液压缸的输出轴相连,升降装置为X型伸缩架与液压缸的输出轴相连,在液压缸的作用下伸展或缩回。液压缸可以推动升降装置升高或降低。工作平台底部与升降装置相连,顶部与输送平台相连;顶部上固定有液压缸,操作端的立柱顶部还相连有升降装置。

(2)油管举升输送装置与作业井口具有距离间隔,油管举升输送滑道上有U型槽;油管举升输送装置地面管桥排管相连, 油管横担用来排列放置油管,横担至少设置一层,并且坐落在下方的油管凳上,油管凳排成与单层油管横担数量相同的排数,按照井口远端高度高,每一列油管的最高端在同一水平面上,使油管横担形成倾角,防止油管滚出滑道。通井机液压源连接手动换向进出,需要起下油管作业时,扳动手动换向阀将设备调整至适当高度,然后松开手柄自动恢复至中间位置(锁定位置),此时油管举升机处于位置锁定状态,将油管滚动至油管举升输送装置上,每次10-15根,并排放置,扳动手动换向阀将油管抬升至预定高度,每次1根直至15根油管全部作业完毕,然后扳动手动换向阀将设备降低至适当高度,循环往复完整油管作业。

3.2油管举升输送装置实施效果

 (1) 通过油管举升输送装置的实施,修井作业由原来的作业工直接搬抬、推拉等作业方式改为人工遥控控制,远程手柄、按钮式操作,使修井作业班组人员由过去的每个班组5人共同施工,可以优化成2人施工操作。井口操作工由过去的2人减为1人,设备操作人员即司机仍为1人,共计2人就可以完成过去5人的工作量。工人劳动强度降低了60%以上,平均每小时起下管杆40根以上,可连续长时间操作,较大提高了劳动效率。尤其是稠油热采井施工,隔热管单根重达280公斤,井口作业工人只需要挂吊卡就可以完成油管提升,省时省力。

(2)该套技术的研制成功可以说从根本上改变了原有的操作模式,应用所产生的经济效益是非常可观的,油气井下作业中心全部配套使用预测增加修井作业动力100台,年施工修井5000口,年创收3000万元。

(3)实施该技术解决了部分队伍缺员的问题,解放人工劳动力资源,相当于给每支作业队新添4名作业工人,作业区算下来相当于添加120-140名拥有良好劳动力的作业人员,使员工劳动强度降低50%以上。

4 结论

通过不断改进试验油管举升输送装置以实用性强、结构合理、操作方便、外形美观、创新性强等特点获得了胜采作业区职工的高度评价和认可,截止目前,胜采作业区使用56井次,极大减轻作业用工紧张的压力。油管举升输送装置安全可靠、作业效率提高,特别是对于高井口油水井,油管举升输送装置解决了高井口油水井运移管柱难的问题;在作业施工现场应用取得了明显的效果。

参考文献:

[1]卢宇 带压作业专用油管举升机的设计研究[D];安徽理工大学;2016年

[2]孟永,古光明,李蓉 小井眼连续空心杆无油管举升工艺管柱的研制《石油机械》2011年

作者简介:张兴瑞,男,1966年8月出生,高级技师,从事油田修井工作。

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