石油鉆井機械設備的管理與維護

薛玉翔

中海油田服務股份有限公司鉆井事業部 廣東深圳 518000

1 我國當前鉆井機械設備現狀

我國在工業基礎上與歐美等發達國家還有較大的差距，雖然近年來我國經濟發展迅速，綜合國力得到了顯著增強，但是鉆井機械設備技術的發展考驗的是國家的工業基礎，我國工業發展雖然迅速，但是由于發展時間比較短，所以基礎仍舊相對比較薄弱，所以在很長一段時間內我國一些重要區域的鉆井機械設備為進口設備，國外機械設備具有使用穩定性高、質量過硬、工作效率高的優勢，但是我們也深刻意識到進口別國先進設備畢竟不能促進我們本國相應的技術發展，因此我國在進口設備的基礎上組織技術人員對進口設備的相關技術指標進行研究分析，通過消化吸收國外先進技術來提升本國鉆井機械設備的技術水平[1]。

目前我國也擁有一系列的鉆井機械設備生產企業，能夠提供多種類型的鉆井機械設備，在實際應用過程中也具有較好的使用效果，雖然相較于一些國外先進的高端設備還有一定的技術差距，但是從技術發展速度上來看，我們與國外先進技術的差距正在逐步縮小，與國外相比，我國具有更好的研發經濟支持以及更廣闊的發展空間，因此我國鉆井機械設備在發展過程中瞄準國外同類水平的相應技術標準，結合我國一些先進的工業自動化技術，也在一系列國產產品上逐漸開始實現機械自動化以及部分智能化的技術目標。同時，我國目前在用的鉆井機械設備中很多國外進口設備也都經過了我國的技術改造，雖然說國外進口的設備技術水平比較高，但是畢竟其設計標準缺乏針對性，由于我國國土面積廣闊，油田所處具體的地理位置差異很大，所以不同油田自然環境以及地理情況差異也很大，很多國外機械設備在實際應用與相應開采作業中存在環境適應性較差的情況，而且在操作以及其他方面也沒有妥善考慮我國實際工作情況，所以在使用過程中存在一些問題，我們在接收設備后即開始對一些設備進行針對性的改進，同時在投入使用后也根據具體的使用反饋情況來進一步進行優化改進，使之更符合我國石油工業的相關作業要求[2]。

2 機械設備在石油鉆井過程中的故障

2.1 缺乏檢修保養及退化性故障

鉆井機械設備一般來講使用年限是比較長的，但是在日常運行過程中也需要周期性的維護保養，如果保養檢修工作不到位就容易導致一些耗損機構出現過度損耗的情況，長此以往導致相應部位出現故障，由此引發的故障內容中比較常見的是異常磨損、形變以及斷裂等故障，出現此類故障后鉆井設備在運行過程中會出現較大的異響，同時還可能出現震動、卡死乃至于完全停機的情況。鉆井機械各個活動部件在運行過程中也需要良好的潤滑，如果在使用過程中沒有按照檢修保養標準按時予以保養并排除潛在故障就會導致故障進一步放大。當然，隨著設備使用年限的不斷增加，設備各結構部分的損耗也在不斷增加，設備逐漸出現老化的情況，設備老化后一些動力傳動機械結構、減震結構以及鉆頭部分都會出現強度和穩定性下降的情況，這種故障我們一般稱之為退行性故障[3]。

2.2 外部不利因素造成的故障

設備正常運行的情況下也會受到較多的外部不利因素的影響，由于在運行過程中鉆井機械設備與外部環境存在較多直接接觸的部分受到工作環境的直接影響，土石沙塵以及鹽堿腐蝕等都是鉆井機械設備經常要面對的不利環境因素，土石沙塵會在設備散熱系統上形成覆蓋層進而影響散熱效果，在這種情況下設備就會出現過熱的情況，這不僅會導致動力輸出下降，甚至會導致設備出現燒蝕的問題。土石沙塵除了會影響散熱之外還經常造成管線堵塞的問題，不論是水管還是油管都容易因土石沙塵而出現不同程度的堵塞，這種問題也是導致設備故障的重要原因。另外，設備在安裝運輸過程中也容易因外力因素出現損壞的情況，比如在日常檢修過程中，如果未按照相應檢修流程以及操作規章制度來進行就容易導致設備安裝精度下降，在運行過程中就容易出現共振等損壞設備的問題，而運輸過程中也可能因顛簸、磕碰等造成相應的設備部件出現損壞的情況[4]。

3 石油鉆井設備的管理與維護策略

3.1 設定并執行更嚴格的產品質量標準

國外在工業技術方面一直以來對國內都有較大的技術優勢，而國外所執行的鉆井機械質量標準自然也具有較強的參考意義，但是這并不意味著我國在鉆井機械設備質量執行標準方面要完全照搬國外內容，我們想要更好的保障設備質量，應該從設備生產以及具體使用環境兩個方面來進行考慮，國外相關質量標準也是結合了國外的具體使用環境，因此我國在質量執行標準方面也要充分考慮這一內容。另外，有了相應的指標標準之后還要重視相應的執行情況，相應監管部門應該大力強化檢查工作，保障生產企業在生產過程中嚴格按照質量標準要求來生產合格的設備，從零部件生產開始就應該加強質量標準管理體系的執行工作，全面保障設備的整體質量。對于生產質量不合格的應該進行嚴格的處罰，責令強化生產質量。

3.2 加強設備資料的管理工作

大型工業設備的質量控制離不開設備資料，設備資料記錄了設備整體的機械構成部分以及電子、軟件等其他技術內容，我們應該加強對設備資料的管理工作，設備資料根據具體的時間情況有傳統紙質資料以及電子資料等，從當前的整體形式上來看，紙質資料必然逐漸轉化為電子資料進行存儲，這是發展的必然趨勢，為了良好保存既往技術資料，應該對傳統紙質資料進行掃描轉化，以電子數據形式進行歸類存儲，這樣不論從技術發展層面還是技術保障層面都有利于產品整體質量控制。

3.3 針對性進行檢修保養

鉆井機械設備在檢修保養過程中要根據具體的檢修工作內容對相應部位的重點檢修內容進行詳細的查看，比如齒輪嚙合部位以及其他接觸摩擦部位，這些部位在日常運行過程中容易出現磨損的情況，在檢查過程中要重點對齒輪嚙合情況以及齒輪本身是否存在裂痕等進行檢查。同時我們還要重點進行設備不同狀態下的檢修工作，靜態檢修以及設備運行檢修工作都要妥善進行，如果在設備運行過程中發現齒輪箱以及液壓油箱等部位存在過熱的情況要對散熱系統進行全面的檢查包括散熱片、水泵、散熱水管等進行全面的檢查，導致散熱異常的原因比較多，如果是散熱片有污物覆蓋要及時進行清理，散熱管堵塞的要進行清掏。在運行檢查過程中要格外注意一些異常的響動，這些異常響動主要包括金屬碰撞音以及摩擦音等，找到具體位置并進行拆卸檢查，對異常受力或者潤滑不佳的情況進行排除。注意一些設備的時限性保養工作，按照檢修手冊要求對達到檢修標準的相應部分按照手冊內容進行相應的檢查，發現故障及時進行排除。

3.4 做好常見故障的維修

常見故障內容比較多，我們在此對其中一部分典型故障內容的維修進行分析。首先是磨損及斷裂故障，上文中我們對常見的磨損斷裂故障內容進行了敘述，當出現母螺紋受損時，一般需要進行機床鏜修，使其恢復相應的設計參數。而齒圈斷裂或者磨損，則需要針對損壞的齒輪進行整體更換。不論是磨損還是斷裂都需要將損壞的部分進行更換，同時還要對周邊齒輪以及傳動部分進行檢查，如果發現磨損的情況也要進行更換。機殼斷裂一般需要詳細查看機殼斷裂的具體程度，多數情況下設備檢修手冊中會規定機殼允許修復的損傷標準，當尚未達到整體更換標準時可以采用焊接修復的方式來恢復機殼整體強度，一旦超過允許的損壞標準則應該整體更換機殼。以泥漿泵的檢修為例，泥漿泵的導板和十字頭的磨損需要進行更換，更換后為了改善磨損情況一般從選材和潤滑兩方面來進行改良，根據實際工作需求更換強度更高耐磨損性更佳的導板和十字頭材料，同時對其運行過程中的潤滑情況進行改良。還要根據導板以及十字頭的間隙進行調整，避免間隙過小對二者造成過度磨損。

4 結語

從我國經濟發展的過程中可以看出近年來石油行業的發展非常迅猛，并且石油行業已經成為我國經濟發展過程中不可替代的重要組成部分。在石油鉆井設備的機械管理過程中進行精確有效的維護工作，可以讓相關鉆井作業安全高效開展。在精細完成維保工作的同時，能夠進一步發現機械設備中存在的隱患和故障，及時處理設備隱患可以避免較大設備故障的發生，進一步促進我國石油行業的優質發展。