中国石化股份胜利油田分公司技术检测中心
目前，我国修井机数量已达4,000余台，其原因是我国东部油田大都已步入开发中、后期，采油难度越来越大，工艺井况条件越来越复杂，随之而来的修井机任务也越加繁重。同时，由于西部油田的油井相对较深、自然环境严酷且复杂，因此每年在修井过程中的花费高达上百亿元，修井成本颇高，并存在对环境的潜在威胁。
电驱修井机节能环保成主流
从上世纪80年代引进、消化国外先进技术，到研制适合我国油田使用的修井机，大约经过了20年时间。目前，我国石油机械制造厂生产的修井机不仅能满足国内市场需求，还可参与国际市场竞争。现阶段国内常见的修井机主要有履带式修井机和车载修井机。
履带式修井机是由履带拖拉机底盘改装而成，是油井小修作业的重要设备。履带式修井机一般不配带井架，其动力越野性好，适用于低洼泥泞地带施工，缺点是移动速度慢，工作效率低，需要专用设备进行井位搬迁、立放井架作业，且耗能大、污染高，已无法适应当前节能环保需要。车载修井机也被称为轮胎式修井机，配带自背式井架，行走速度快，施工效率高，适合快速搬迁，但在低洼泥泞地带及雨季、翻浆季节行走和进入井场则会受到限制，越野性能差，需要钻地锚、拉绷绳等工具，是目前油田企业最常用的修井设备之一。
国内最新研发的修井机主要有网电修井机、AC变频驱动修井机、液压蓄能修井机和不压井修井机。几类修井机各有优势，其特点、性能也有明显差异。网电修井机由于采用电力为动力源，具有耗能低、排放少、噪声小、维护成本低的特点。网电修井机有较强的承载能力与越野性能，操作简单方便，可以降低司钻劳动强度，涵盖自动断电保护、智能天车防碰等，防止因操作失误而导致设备损坏情况的发生。
以柴油为动力的修井机是修井作业的主力设备。在国家对节能环保要求严格的背景下，网电修井机将会是应用趋势。其中，油电双动力修井机是接下来一个过渡时期修井设备的主力。油电双动力修井机配备电机和柴油机两套独立动力系统，依托油田电网使用电机驱动作为修井时的主要动力，在不具备电网条件或在搬迁路途行驶时，可使用柴油机作为修井动力。未来，发展电驱修井机将是一个重要的方向，具有长远的经济效益和社会效益。
新型修井机降本增效有妙招
常规修井机传动形式主要是柴油机和Allison液力变矩器。AC变频驱动形式的工作效率可达97%，柴油机功率要扣除辅机功率10%左右，液力变矩器最高效率在85%左右。就工作效率而言，AC变频驱动比常规修井机高，节能效果好。80t修井机可选354kW的柴油机满足作业需求，或者也可采用270KW的AC变频驱动。从价格角度来分析，卡特匹勒柴油机和Allison液力变矩器主要部件均从美国进口，约$100万元。采用AC变频驱动形式达到同样目的只需$50万元。从油田每年需求量来分析，AC变频驱动每年可节约资金几千万元。
液压蓄能修井机是胜利油田以顾心怿院士为首的科技人员于1992年发明的新型石油修井机。液压蓄能修井机具有较高的节能效果，相较于以往的履带式修井机，有以下优点：每年可节省数十万元能源费;环保效益好，噪音小，不会释放黑烟或者石棉粉尘;液压刹车效果好，有利于安全进行作业生产;钢丝的磨损程度小，使用寿命达3年以上;对作业环境的要求很低，不需要立井架、埋地锚、拉绷绳、穿大绳，在井场狭窄的区域，使用方便;操作简单运转可靠，使用寿命约为15年以上;搬迁安装省时省力，仅搬家费用每年液压蓄能修井机比履带式修井机节约近30万元。可以说，液压蓄能修井机就是为了克服常规修井机的固有缺陷而研制的。
随着对油气深层次的开发，井下作业过程中使用的压井液如何实现不危害油气层，最大限度保持油气层原始状态成为当前最大的挑战。不压井作业技术具有减少酸化、保护地层原始产能以及减少压井成本等优点，现已在国外得到广泛使用。2002年我国首台全液压辅助式不压井作业装置投入现场使用，经过10多年发展，目前国内各油田已经配有各种型号的国产不压井作业装置，总数超过100套，进口设备13套，在全国各大油田进行年作业量超过4,000井次。
不压井修井机主传动采用液力机械传动，可在一定条件下随外载变化而达到无级变速，具有极强的功率利用率。
此外，不压井修井机越野性能良好，其车轮采用了大花纹越野轮胎;前桥悬挂采用了钢板弹簧，后桥采用刚性梁悬挂，可应对恶劣路面;整体的井口装置不仅结构紧凑、重量轻，而且实践操作极为便利，安全可靠性高。该装置可作为一项保护油气层的环保装置大力推广。
综上所述，我国修井机制造技术、移运性能有了较大提高，原来高耗能、高污染的传统柴油修井机已经不能适应市场需要，而以电、液压为动力的修井机将会取而代之;随着主机性能的不断提升，与其相匹配的井口机具的机械化水平也会随之增强。毋庸置疑，未来我国修井机将在科学技术的基础上，朝着完善可靠性、经济合理性、环保先进性方向迈进。
