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浅谈井工厂模式下的钻井设备 ————作者：刘郢 摘 要：“井工厂”模式的核心是在一个井场钻多口水平井，实现可重复、批量化作业的工厂化生产模式，从而达到降低劳动强度，减少高风险作业环节，实现同开次钻井液的循环利用，达到经济高效的目的。本文根据不同钻机的性能、特点，分析阐述“井工厂”模式下钻机平移优缺点及注意事项。 页岩气“井工厂”开发已经证明是经济可行的方案，其核心是在一个井场钻多口水平井，实现可重复、批量化作业的工厂化生产模式，关键技术包括井场部署、批量化作业、特种作业钻机、井眼轨迹控制技术、同步压裂技术、裂缝监测技术、钻井液循环利用和压裂液回收利用等。⑴纵向式平移钻机；⑵横向式轨道平移钻机；⑶爬行式全方位平移钻机。每种钻机都有各自特点，根据性能不同而不同，因地制宜，量才而用，发挥出每部钻机的最大潜能，方能在礁石坝页岩气会战中立于不败之地。 井工厂模式的平移钻机及各自优缺点。 （一）50D纵向平移式钻机。 此种平移钻机使用的是一种比较原始的平移方式，它的优点是结构简单，平移前及平移后的准备工作较少，前期准备工作只要将钻台与地面接触部位拆除即可平移。纵向式平移钻机是将整个井架放在两组厚度约为40CM~50CM的平移基础上用液压装置进行硬拖曳，此过程中由于是纵向平移，连接钻台的Z字形电缆槽下的滑轮可以支撑电缆槽跟着井架自行移动，不用拆卸，比较方便。而且由于是纵向平移，泥浆泵的高压管汇与立管始终在一个平面上，只需要将管汇加长即可连接。 纵向式平移钻机的缺点也是客观存在的，首先，由于一号泥浆罐没有移动，高架槽与井口连接就成了问题，平移距离不大时可以斜方向直管连接，一旦平移距离过远，高架槽就会被支撑钻台的井架大腿挡住，此时就必须将高架槽改成弯管线连接，极易导致高架槽堵塞。第二，放喷管线的连接。由于井架纵向移动了，放喷管线就无法跟原来一样直管线连接至放喷口，需要改成弯接头连接，不可避免会产生大角度弯接头，与井控规定相冲突。第三，井架纵向移动时，不论是向前或向后移动都有设备会放置在老井口上，存在安全隐患。第四，由于此种钻机平移方式是船型底座在平移基础上的硬拖曳，中间没有设计滚动装置，接触面间的摩擦力较大，对液压装置的负荷较重，不易校正井口，且移动次数过多后对接触面伤害极大。 总体说来纵向式平移钻机移动方式比较原始，缺点较多，胜在结构简单，操作、维护的工作较少。 （二）50DB横向平移式钻机。 此种钻机使用的平移方式较纵向式有所改进，将井架固定在两组横向轨道上进行横向平移，船型底座下有四条支腿，每个支腿下有两个直径将近一米的滚轮，它的优点是平移时与导轨之间摩擦力较小，液压缸负荷较轻，在对正井口时比较方便，且机件磨损较小，可重复使用多次，大大延长了设备使用寿命。而且由于是横向移动，高架槽、放喷管线等都只需加长或缩短即可，不用弯管连接，增强了液、气在管道中的流通性。也不会有设备因为平移的原因架设在老井口上，减小了老井口的危险系数。 但此种平移井架也不是全无缺点，首先，高压管汇的连接在平移后就无法常规连接，需要改装管汇，出现弯接头，不易连接在泵压较高时弯接头处可能会出现问题。第二，平移机构结构较复杂，准备工作较多。此种钻机由于是横向移动，Z字形电缆槽不能像纵向式钻机那样利用滚轮跟着钻台一起向前移动，需要有吊车将之吊起与井架一起横向移动，要有专门的观察员进行指挥，使电缆槽与钻台移动同步，否则会损坏连接部位造成重大损失。操作繁琐是此种钻机的一大弊病。 50DB横向平移式钻机是一种改装过的钻机，原先设计出厂时不光是井架，连带泵房、循环罐、机房全都架设在轨道之上，可以整体平移，是一种完全为着井工厂模式而设计的专业平移钻机。在平移时由于是整体平移，所以不像其他平移钻机那样做什么修改，管汇、电缆全都保持原状平移，减少了拆装设备时对设备的损害。但此种连接方式使得井场整体结构过于狭长，对场地要求比较苛刻，只适合大平原的井工厂模式，在西南多山地区并不适用，故改装成现在这种常规布局，只保留了井架的平移功能。 （50DB改装前全部设备均架设在轨道上平移） （三）70D爬行钻机。 此种钻机为目前钻一公司必威体育精装版型平移钻机，由四组垂直液装置和水平液压装置交替运作完成井架的平移，组较前两种钻机具有360度全方位移动能力，是一种较为先进的平移钻机，不论是纵向、横向、还是斜向平移都可以根据井场、井口的需要进行调整，但其结构更为复杂，降低了操作可靠性。由于井架平移时只有四个托盘支撑住整个井架的重量，对地面压强非常的大，所以对基础的要求比前两种井架的标准更高。 （爬行井架船型底座下的爬行机构） 以目前钻井一公司的钻机硬件方面来看，已经具备了大规模井工