XJ—250型修井机技术改造方案设计及应用

[摘要]由于青海油田修井机通过十几年的现场使用，设备自然磨损，发动机功率等各方面性能下降，并多次三保，修理效果不理想，现通过方案分析分析和具体技术改造，挖掘现有设备的潜力，使修井各项性能达到使用要求，提高了设备作业效率和经济效益。

[关键词]修井机 改造 柴油机 性能 分析

1前言

油田所用XJ-250型修井机是江汉石油第四机械厂生产的单滚筒自走式修井机，型号为：SJX2580TXJ250，它主要由自走式底盘（三个驱动桥）角传动箱、滚筒及其刹车系统、刹车冷却装置、型两节伸缩式井架及3×4游动系统、死绳固定器及压力传感指重装置、液压绞车、钻台、水轮头、气动卡瓦及司钻控制的气路和液压系统、转盘传动装置、电路系统组成。XJ-250型修井机底盘为6×6驱动的自走车，大梁使用16mm钢板焊接而成的特别加强梁，发动机为美国卡特彼勒CAT3306柴油机，功率201kW（2200r/min）；配置艾利逊CLBT-754型带分动箱的传动箱，变矩器TC-580，可将动力分别传递给底盘的前驱动桥，后驱动桥或台上的绞车系统。传动箱上的取力口接驱动箱连接主油泵P25×378BElU25-7，可提供给液压系统。

目前，该类修井机通过十几年的现场使用，设备自然磨损，发动机多次三保，维修成本大幅提升，发动机功率等各方面性能下降，修理效果不理想，无法满足工作需求，暴露了一些不适应目前现场作业的工艺要求和HSE要求。由于该设备以台上作业为主，底盘性能相对较好。在资金紧张的情况下，如果从设备改造上下功夫，挖掘现有设备的潜力，可以节省设备购置资金，同时还可以缓解大修设备缺少的压力。青海油田现有这类修井机15台套，因此，对修井机进行技术改造具有十分重要的意义。

2技术改造方案

2.1技术改造原则

修井机作业性能达到或超过XJ-250型修井机基本规范的要求；修井机行驶性能符合专用汽车有关标准的规定；结构简洁、操作方便、安全可靠；尽可能对原车有修复价值的零部件降低改造费用。

2.2技术改造方案确定

根据XJ-250型修井机发动机性能下降，传动系统及底盘性能良好的特点，参考现有较为成熟的修井机配置情况，采用只更换发动机，液力传动系统不变，行驶、作业共用1台发动机和传动箱；这样不仅能提升修井机各项性能，还可以降低修复改造费用。

2.3动力传动方案分析计算

修井机整机性能的好坏与柴油机和液力变矩器的匹配是否合理有着直接的关系。在确定动力传动方案时，首先要对液力变矩器与柴油机的共同工作特性进行研究。通常用共同工作的输入和输出特性来表示二者的特性。柴油机与液力变矩器共同工作的必要条件是：MB=Me，nB=ne。

根据目前新购的一批XJ-250型修井机，选用美国卡特彼勒CAT-C9型电喷柴油机，功率242kW（2200r/min），匹配原车艾利逊CLBT-754型带分动箱的传动箱，变矩器TC-580。液力变矩器最高效率时的负荷抛物线最接近柴油机的最大标定功率的扭矩点，低转速负荷抛物线也比较接近柴油机的最大转矩点。

2.4作业特性分析

柴油机与液力变矩器共同工作的输出特性作业特性是衡量一台修井机作业性能的重要指标，也是反映柴油机性能是否充分发挥的一个重要方面。

按下式求得转速nT及涡轮转矩MT，i=nT/nB，MT=K·MB。

以转速nT为横坐标，变矩器的涡轮转矩MT为纵坐标，作出输出特性曲线。因此，改造后的修井机较原车具有较快的作业速度和较大的提升负荷，满足设备改造的原则，从而大大提高了设备的使用性能和作业能力。

通过测量CAT C9发动机与原车发动机尺寸不一，经过机加工改造及零部件更换，实现预计方案。（1）更换液力传动箱飞轮及绕行片，确保发动机与液力传动箱联接可靠；

（2）加装钢板支架及改造变矩器与发动机的扁担架子，将其坐落在修井机大梁上；

（3）改装水箱底座及发动机电路，实现发动机ECM板线路布置。

3.2使用效果

从实际使用情况看，设备改造后已修井10口，经用户使用表明，设备运转正常，技改方案是可行的。具体检测数据如下表1：

4结论

（1）修井机大修理，是遵循更新购置与技术改造相结合的原则，利用科学的方法对设备进行改造，可以挖掘设备的潜力，为油田上产量提供设备保障。

（2）加大装备更新改造力度，有计划、有重点的进行装备更新改造，合理选择动力机与传动方式，可以提高设备的作业效率和经济效益。对提高公司经济效益起到了促进作用。

（3）加快老设备的改造步伐，是改善设备性能、减轻劳动强度和增强市场竞争力的有效途径。