0 引言

低渗储层要采取技术措施才能获得较高的产量，抽汲排液求产是最常采用的工艺之一^[1-5]。目前，在用的抽汲设备以轮式自背井架抽汲车为主。多年的使用发现，其存在功能单一、劳动强度高及安全风险高的缺陷，具体表现如下：①原钻机抽汲指井口钻机未搬离，抽汲车在远离井口的位置依靠地滑轮和天滑轮的配合，将抽汲钢丝绳导入井内进行抽汲的工艺。市场对此类抽汲工艺存在需求，但现役车型在设计时未考虑这一工况，改造后虽可进行原钻机抽汲，但作业视线受限，抽汲参数无法显示，存在安全隐患。②无配套作业平台，操作人员在拆装检查抽汲工具以及更换抽汲胶筒时，使用自制的简易爬梯，作业面积小且稳定性差，容易滑落摔伤。③抽汲仪表只能显示单次抽汲深度和张力，不能对抽汲的全过程数据进行记录和导出。抽汲求产中靠人工记录抽汲数据。④基于环保考虑，抽汲车绞车座及四周用铁板做了封闭处理，不便于检查绞车刹车机构，存在安全隐患。⑤绞车依靠人工操作排绳，劳动强度大。

鉴于此，为适应市场需求，保证抽汲作业安全，取全取准地质资料，西部钻探工程有限公司试油公司与专业抽汲车生产厂家合作，研制了新型多功能抽汲车，并在新疆油田进行了现场试验。

1 抽汲车的关键部件与创新技术 1.1 井架结构

新型多功能抽汲车井架为分段式桁架结构，下段为倾角可调的Y形支腿，Y形支腿安装在车尾。井架上段与下段通过旋转支座连接，上段绕支座旋转竖起后，前倾坐落于Y形支腿上。

传统整体式井架抽汲车因为井架支腿与井口采油树干涉，抽汲作业前只能倒车接近井口，然后竖起井架，再进行第2次倒车对正井口。在井架竖起状态下倒车，对井架结构有不利影响。分段式井架消除了这一缺陷，可一次性倒车入位。

1.2 自备抽汲工作平台

抽汲井架上设计有折叠工作平台，用于作业时拆装和检查抽汲工具。平台作业面积大，并配备护栏和爬梯，能提供有效的安全防护。

工作平台在运输状态和工作状态切换时无需拆装。运输时，平台折叠扣在井架下段，可随车整体移运。井架工作台运输状态如图 1所示。

工作时，井架竖起后，平台即可自动展开，然后可通过液压机构调整高低和水平。井架工作台工作状态如图 2所示。

工作平台采用U形前开口结构，可嵌入采油树。为适用于不同高度的采油树，设计了液压调整机构，以调节平台高低和水平。

井架工作台调整机构如图 3所示。

井架下段焊有2道滑轨，平台的2个翻转/起升支座嵌在滑轨内，支座与液压缸相连。通过液压缸的伸缩实现平台的高低调节。

平台靠近井口侧和井架上段共设置有4个滑轮，车载液压绞车钢丝绳穿过井架滑轮及2只翻转滑轮后，固定于死绳固定座上。用液压绞车卷绕钢丝绳，通过钢丝绳长度的变化可控制平台倾角的变化，从而实现平台的水平调节。

1.3 原钻机抽汲参数采集和工况转换

虽然常规抽汲工艺应用较广，但原钻机抽汲工艺仍有市场需求。多功能抽汲车能在原钻机抽汲和常规抽汲工况间自由转换。同时，为了在原钻机抽汲工况时采集抽汲参数，专门设计了轴向滑动式测长测重滑轮架，其结构如图 4所示。

测长测重滑轮架安装在井架和滚筒间，通过2组导向滑轮和2组防跳槽滑轮，将抽汲钢丝绳的张力作用于测长测重滑轮上，从而实现钢丝绳长度和张力的测量。

当需要从常规抽汲工况转换为原钻机抽汲工况时，先断开抽汲钢丝绳与抽汲工具的连接，将抽汲钢丝绳从防喷盒及自背井架天滑轮内抽出，穿过排绳器、指深指重滑轮架、地滑轮和钻机游车悬挂的天滑轮后，再次连接抽汲工具即可进行原钻机抽汲作业。

1.4 指深指重仪表系统

整车配置有2套指深和指重系统，一套与传统抽汲车相同，用于常规自背井架抽汲作业，另一套用于原钻机抽汲作业。

该系统具备抽深显示、实时载荷显示、超速报警、超载报警以及碰液面预报功能。同时，系统还具备超负载和提升到位自动刹车功能，此功能可选择关闭。

仪器可采集并存储不少于700抽次的张力数据和行程数据，主要包括作业时间、张力、抽汲深度、抽汲速度、超速时间、超速时的速度值和载荷值、超载时间及超载值等。数据采集间隔5~30 s并可调，存储数据文件是以设备编号和时间命名的TXT格式文件，可通过USB接口导出。仪器配套有数据管理和分析软件。

1.5 绞车刹车机构调整预警装置

绞车安装有刹车机构调整预警装置。当刹带活端的位移达到必须调整的位置时，刹带活端的限位开关被接通，发出声、光报警信号提醒操作人员调整刹带。

另外，当刹车平衡机构失去平衡后，平衡限位开关被接通，发出声、光报警信号，提醒操作人员及时调整刹车平衡机构。

绞车刹车机构安装防打手装置，避免滚筒自动刹车时刹把打伤手臂。

1.6 排绳机构

绞车配备自动排绳机构，可气控自动排绳，也可人工操作手柄换向阀强制排绳。

排绳器动力取自绞车主轴，通过链传动将动力传递给涡杆，涡杆带动排绳器溜板往返运动实现排绳。当钢丝绳运动到滚筒挡板时，扳动手动换向阀，控制气缸使丝杆反转，实现手动气控强制排绳。

2 现场试验 2.1 试验过程

设备投产后，在新疆油田进行了为期3 a的新功能验证和可靠性试验，共进行原钻机抽汲试验5井次，常规抽汲试验46井次。

多功能抽汲车与传统抽汲车作业准备时间及功能对比如表 1所示。

2.2 试验效果

(1) 井架尾部不再后伸，运输状态的车身长度较传统抽汲车缩短约0.5 m，车尾轮廓规则，驾驶难度降低。

(2) 在滚筒容绳量与最大抽汲作业深度方面，多功能抽汲车较传统抽汲车没有差异。

(3) 自备免拆装抽汲井架工作台，使用液压机构调平，操作人员劳动强度大大降低，检查和安装抽汲工具时更加安全。

(4) 进行传统抽汲作业时，作业前准备时间缩短约1 h。新型抽汲车可以一次性倒车至井口预定位置，然后竖起井架并微调对正井口即可进行抽汲作业。

(5) 从常规抽汲工况转换为原钻机抽汲作业工况时，需要耗时约4 h重新穿绳和组装抽汲工具，但重复进行原钻机抽汲作业的准备时间仅需要2 h。

(6) 原钻机抽汲作业时，能够采集和显示抽汲参数，而目前市场上的其他各型抽汲车均不具备此项功能。

(7) 指深指重系统扩展的记录功能，可以进行操作监控和施工质量核查，发生安全事故时也可调取数据，分析事故原因。

(8) 工作中未触发绞车刹车机构调整预警信号，但进行试验报警时，报警功能正常。

(9) 自动排绳器的应用有效降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

3 结束语

为克服自背井架抽汲车在应用中存在的不足，笔者设计了多功能抽汲车，并在现场进行了应用。多功能抽汲车车尾轮廓规则，易于驾驶，且自备工作平台，常规抽汲作业前准备时间缩短约67%，作业时效高。

多功能抽汲车扩展的原钻机抽汲功能、抽汲参数存储功能、自动排绳功能及绞车刹车机构调整预警功能工作性能稳定，提高了作业安全性，发掘了设备潜能，可选配安装，推广应用于抽汲车辆。所得结论可为多功能抽汲车的进一步优化和现场应用提供参考。