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大修井起下作业自动化设备的研发与应用

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成果主要完成人

徐 忠、左远涛、高望祺、王 恒、刘兴东、李庆华、高光芒、周四龙、周广庆、余海博、刘 强、赵云鹏

项目概况

一、立项背景 国内大修井施工延续传统生产组织方式,普遍存在施工环境恶劣、安全风险高、劳动强度大、人工成本高等实际问题。特别是近年来,在国际油价延续低迷,国内劳动力成本升高,劳动力短缺,企业减员增效的大形势下,如何改变传统打修井的人工作业方式,实现机械化、自动化、智能化施工,具有广阔的应用前景和极为重要的意义。 二、主要做法 1、研发修井机二层台排管系统。应用机械手、自动指梁及可视摄像头代替井架工人工接、送和摆放管柱,实现高空无人值守。 2、研发地面自动送管系统。应用电磁式动力猫道与钻杆盒配合,实现油管或钻杆单根自动上、下钻台,改变地面单根上、下钻台时需用液压绞车吊装和人工拉放接送方式。 3、研发自动旋扣系统。应用修井型铁钻工代替液压大钳、B型大钳、管钳,实现机械上卸扣的起下作业方式。 4、研发司钻集成智能控制系统。设计集成控制司钻房、开发司钻智能控制软件,实现司钻单人对整套自动化设备控制,提高整套设备操作效率、安全性。 三、实施应用前后效果对比 1、经济效益方面。应用自动化设备的大修井队伍,操作岗位员工总量减少6人,队伍年节省人工成本132.6万元。 2、施工安全方面。应用二层平台机械手,规避了高空作业风险;应用动力猫道,可降低地面钻具吊装风险;应用铁钻工及自动悬吊系统,可规避井口机械打击伤害风险。自动化设备的应用,使高风险施工区域、高强度作业流程改为机械施工,规避可能造成的劳动伤害,安全得到更好保障。 3、劳动强度方面。通过应用修井起下作业自动化设备,取代人工上卸管具、拉放管杆上下钻台、摆放钻杆。实现了修井施工中劳动强度最大、重复率最高的“上管、旋扣、开关吊卡、摆放立柱”的环节机械化施工,修井工由体力工作者转变为技术型工人,彻底改善一线工人苦脏累的局面。 目前,“大修井起下作业自动化设备的研发与应用”项目技术水平已达到国内先进,并在大庆油田18支油水井大修井队伍推广应用,累计完成各类油水井大修施工任务1000余口,累计节省人工成本6630万元,大庆油田井下55支油水井大修队全部应用自动化设备后,预计每年可节省人工成本7000万元以上。该项目可在石油勘探开发领域大修井队伍进行推广,提高大修井队伍在国内外市场的竞争力,拥有广泛的应用前景。