修井作业中管柱处理系统的技术发展

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摘 要：在进行修井作业过程中，管柱处理系统是其中最为重要的一个环节。想要实现管柱系统在技术方面的发展与完善，则必须首先解决管柱系统所存在的各方面问题。本文简要介绍了我国管柱系统的现况，并对其发展趋势进行了分析，最后为我国修井作业中管柱处理系统发展的关键技术提出一些建议。

关键词：管柱处理系统 技术发展 自动化 智能化

前言

石油工程项目中，修井工作是一项相对复杂且十分重要的环节。特别是在进行起下钻作业时，需要反复多次进行钻柱排放工作。这个过程中不仅需要耗费大量时间，还需要强大的劳动力，并且存在很高的安全风险。管柱处理系统是钻井船上重要的井口设备。该系统使得管柱作业由人工参与转变成人工控制，使得人员可以远离危险区域。管柱系统的运用可以有效降低工作人员的工作强度，同时还有助于提高工作人员的施工水平，降低操作风险，是有效提高钻井效率的必要途径。因此，管柱处理系统作为钻井作业中的重要机械设备，必须在其技术上不断创新，使管柱处理系统得到进一步的发展。

一、我国管柱处理系统的发展方向

目前，我国管柱处理系统还一直在沿用传统的作业模式，管柱处理系统在进行钻井作业过程中需要耗费大量的劳动力和时间，因此，如何生产出可靠且高效的钻机设备显得尤为重要，当然其前提条件是管柱处理系统的发展。目前，国内外根据钻井的工艺、工况及井体的形状和深度的差异研究出了技术先进化和多样化的钻机设备。而对于管柱处理系统的研发和设计，则应该充分考虑其设备自身的特点及实际环境的实用性和适用性。从而形成模块化及系列化的产品[1]。总而言之，管柱处理系统应该朝着自动化方向和智能化方向不断完善与发展。

二、提升管柱处理系统关键技术的对策

1.管柱处理系统发展对策

1.1加大投资力度。油田设备修井公司应当加强对新产品研发的重视程度，增加新产品、新技术的投资力度。一般情况下，新产品从开发到投入市场使用，需要花费一定周期的时间、人力、物力和财力。且新产品投入初期，由于操作技术不熟练或设备本身存在一定的缺陷，会给新技术的推广使用造成一定的难度。因此，不管是油田用户还是制造厂家都应当加大对管柱处理系统加大投资力度，使其技术发展得到不断提高。

1.2加强科研院校所生产厂家及高等院校的合作。将制造者好、使用者和设计者三方充分结合起来，使其最大限度的发挥出各自的潜能，并进行相互反馈工作。对于新产品、新技术的开发和研制，专业科研机构或高校专家拥有较好的研究资源和优势，而生产厂家则对产品的生产和加工制造具有较好的优势。修井产品在使用过程中出现的技术、制造等方面的问题，应当针对性反馈给相关单位，予以处理，只有这样，管柱处理系统才能得到更快、更好的发展。

1.3实现修井管柱处理系统规范化。修井机中是否有合适的管柱处理系统配备是保证修井工作安全性和顺利性的基本条件，但当前我国修井机的管柱处理系统尚未形成模块化、系列化的规范生产模式，在修井技术处理上具有一定的局限性。因此，在对修井技术研制过程中，应当以我国修井设备技术为基础，研发出简单便捷、安全环保和操作效率高的修井管柱处理系统。

1.4借鉴国外先进技术。当前，欧美等发达国家的关注处理系统技术和研发理念已经发展得较为成熟。进行修井作业时运用的产品具有系列化、规范化、流程化等特点，操作便捷，施工效率高。我们国家在研发相关产品时，应当结合当前我国应有的技术特点和发展发展状况，同时借鉴国外先进科学技术，对管柱处理技术进行不断的修改和完善，以提高修井作业中管柱处理技术。

2.管柱处理系统发展的关键技术

2.1 在进行管柱处理系统的设计工作过程中，必须充分考虑其安全性能。通常情况下，10米长的钻杆其重量在300千克左右，如果在操作使用过程中出现滑落现象，很有可能引起人员伤害等多多方面的安全事故。因此，在进行设计工作时必须对其强度和硬度进行充分核对，以确保管柱处理系统在运行时处于稳定、安全的良好状态。

2.2管柱处理系统应该尽可能减少井口的作业人员，采用较好的远程控制技术。有相关数据及资料显示，修井作业中的安全事故大多发生在井口作业这一环节。因此，为减少安全隐患的发生，我们最简单的解决办法便是减少危险操作过程中人员的数量，并且使他们从劳动者转变为操作者[2]。

2.3管柱处理系统需要能够处理钻铤和钻杆的能力，还需要具备处理油管和套管的能力。然而，钻铤、钻杆、油管及套管的长度、质量和管径都有所不同。因此，在进行设计工作时，应该尽其可能的确保管柱处理系统能够处理所有范围内各种类型的管子[3]。

2.4管柱处理系统应该尽可能的减少其占地空间。因此，在对其进行设计时，需要对所设计的管柱处理装置的结构要求合理紧凑。除此之外，设计时还应该全面考虑装置是不是方便拆卸及运输。

2.5确定管柱处理系统的定位。通常情况下，管柱处理系统的定位基准和钻台是保持一致的，以保证操作时，管柱可以准确移送到相应的位置，从而确保管柱接送任务的顺利完成。比如，大臂移转型的管柱处理系统，如果钻台和管柱处理系统的定位基准不一致，则无法确保管柱能顺利被送到顶驱装置的中心位置[4]。所以在进行设计工作时，一定要全面考虑到这些方面的问题。

三、结语

总而言之，目前，在我国修井作业中，我国的管柱处理系统还一直在沿用传统的作业模式，管柱处理系统在进行钻井作业过程中需要耗费大量的劳动力和时间，管柱处理系统的技术发展还存在着一定的缺陷。因此，还需要在各个方面付诸努力与实践。我们认为，要想实现管柱处理系统在技术上的发展与完善，就必须正确处理管柱处理系统发展的关键技术，以保证管柱处理系统得到稳步发展。

参考文献：

[1]姜鸣，曹言悌，周声强.一种轻型桅杆式陆地钻机钻杆排放装置[J].石油机械，2011，56（09）：101-105.

[2]刘文庆，崔学政，张富强.钻杆自动排放系统的发展及典型结构[J].石油矿场机械，2012，44（11）：16-19.

[3]崔旭明，何富君，谭云，等.修井作业油管自动拉排机的结构与参数设计[J].石油机械，2011，97（09）：61-63.

[4]谭云，何富君，陈传庆，解增伦.修井起下作业中的油管机械化排放问题[J].石油机械，2012，44（03）：56-57.