石油鉆井機械設備質量控制及現場管理研究

蘭福全，鄒濤，劉偉超

（1.中國石油集團西部鉆探工程有限公司，新疆 克拉瑪依 834000；2.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司，遼寧 盤錦 124010）

石油鉆井設備對石油鉆探的工作效率和質量有著至關重要的影響，由于石油開采的環境較為復雜，鉆探工作的風險性較高，因此，需要控制設備質量。對石油鉆井機械設備進行有效的現場管理，從而達到保證施工安全，提高石油鉆探作業質量和效率的目的。不易對設備性能造成嚴重的損壞。為了進一步控制因石油鉆井機械設備故障而導致的經濟成本的損失，延長鉆井機械設備的使用年限，需要采取科學合理的控制管理措施。近年來，石油鉆井作業的規模不斷擴大，國內外企業研發并生產了一些適用于不同鉆井條件的石油鉆井機械設備，

隨著石油鉆井機械設備的種類日漸豐富，數量也越來越多，為石油鉆井機械設備的質量控制與現場管理帶來了重大挑戰，本文綜合考慮石油鉆探的現場環境條件，并根據石油鉆井機械設備的特點提出了質量控制與管理方法，為促進石油鉆井機械安全有序開展提供了參考依據，對提高石油開采現場的生產效率具有重要的現實意義。

1 石油鉆井機械設備質量控制及現場管理

1.1 設備各生產環節質量控制

石油生產過程較為復雜，涉及到諸多工藝，若石油設備出現故障則可能對后續的開采作業造成影響，因此，需要圍繞石油設備的各生產環節，對石油設備進行質量控制。質量控制是保證各生產加工環節的重要基礎，因此，對石油設備的質量控制需要嚴格按照行業標準規范進行。通過第三方監理人員深入到石油鉆井機械設備的生產各環節，對石油鉆井機械設備生產的全過程進行監理，在發現問題后與供應商進行及時的溝通，做出適當的調整與改進，確保行業規范標準得以有效的落實，其次，定期抽檢來控制整個過程的設備質量，在設備生產作業完成后，由質檢部門對設備進行抽查，對于有質量問題的設備進行及時的排除，從而保證監理實施的效果。在設備投入運行前后，進行石油鉆井機械設備信息數據的收集與整理，并對資料的真實性進行核查，保證所采集的信息數據符合對石油鉆井機械設備質量控制的要求，對采集到的信息數據進行歸檔整理與分類，為了保證石油鉆井機械設備的完整性，需要將石油鉆井機械設備的技術信息、采購信息和存儲信息等數據準備充足，便于對后續石油鉆井機械設備的現場管理與維修提供可靠的數據來源。

1.2 定期檢查石油鉆井機械設備性能

由于石油鉆井機械設備在通常條件下，均在戶外進行作業，其環境因素會導致石油鉆井機械設備存在故障與銹蝕等問題，惡劣的天氣條件還會加快石油鉆井機械設備的老化現象，若石油鉆井機械設備出現嚴重故障還會導致石油開采作業無法正常的進行，延誤作業進度。為了保證石油開采作業的正常開展，需要定期檢查石油鉆井機械設備的性能，并在檢查過程中及時發現故障征兆，對已經發生的故障原因進行分析，從而保障設備的正常使用。石油鉆井機械設備通常具有較大的體積和重量，因此在維修與管理上存在著一定的難度，設備檢修人員在進行石油鉆井機械設備的檢查中，應嚴格按照規范要求，若設備出現漏油漏氣現象，則需要進行停機維修，不能在故障情況下繼續進行運作，避免對石油鉆井機械設備性能產生重大的影響，在對于石油鉆井機械設備的零件缺失和松動問題，應及時進行零件固緊操作，并將缺失的零件安裝補齊。在進行現場管理的過程中，需要以減少經濟損失和安全損失為目標，對設備進行基礎管理，了解設備運行的時間特征和檢修記錄，全面管理石油鉆井機械設備的檔案，在三濾和油水管理的過程中，控制優質，并根據油質考慮是否對三濾進行更換，使石油鉆井機械設備處于良好的運行狀態，加大設備檢修與管理頻率，盡可能地避免外在因素對石油鉆井機械設備性能的影響。

1.3 石油鉆井機械設備故障分析與維修

由于石油鉆井機械設備具有多種型號，因此設備本身存在著可能發生故障的多種原因，因此需要對石油鉆井機械設備出現的故障進行原因分析，若石油鉆井機械設備部件發生損壞或丟失，則需要及時進行配件的更換，但在多數情況下配件更換需要停止鉆井機械設備的運行，由于其在很大程度上會影響作業進度，因此常常無法實現，只能通過維修來短暫滿足作業需要，然而修理精度隨著維修次數的增加而逐漸降低維修效果，其故障還會在運行后出現，因此需要采取有效的管理措施。本文對人為因素導致的故障和管理因素導致的故障進行總結，規范石油鉆井機械設備的操作和保養維護，并對維修和養護效果進行及時的檢驗。利用十字作業法對設備進行維護保養，逐步排查石油鉆井機械設備存在的故障隱患，對石油鉆井機械設備的各部件進行測量，在充分認識部件性能和質量的前提下制定合理的維修方案，對石油鉆井機械設備故障的不同等級，分別進行小修、中修和大修，定期更換潤滑油品，在設備的保養中，對石油鉆井機械設備的清潔、緊固、潤滑等方面進行日常的保養，定期進行一級保養和二級保養，并將各石油鉆井機械設備的損壞和故障情況進行記錄，存儲在系統數據庫中，從而更加合理的保證石油鉆井機械設備的使用壽命，保持石油鉆井機械設備的健康情況。

1.4 基于智能監控現場管理設備

鉆井作業的工期較長，在鉆井作業過程中往往由于多種因素影響而出現井噴事故，為鉆井作業人員的生命安全帶來了極大的風險，為了提高石油鉆探對自動化技術的應用范圍，本文采用智能監控設備對石油鉆探作業的全過程進行監控，并對石油鉆井過程中可能發生的井噴事故進行模擬，將智能監控設備觸摸屏安裝在石油鉆井機械設備上，使作業人員能夠簡便的處理機械界面，動態監控鉆井情況，從而實現對石油鉆井機械設備的整體質量控制。為進一步避免石油鉆井機械設備受自然環境影響而出現老化銹蝕等問題，在鉆井作業施工現場搭建石油鉆井機械設備的存儲庫房，存儲設備及相關零部件。利用專業的鉆井管理人員對作業人員的操作規范進行檢查，盡可能地避免因人為操作不當而損壞石油鉆井機械性能的情況發生，在設備檢查過程中，快速找到需要檢修的檢修點，按時完成一系列的現場管理工作。通過第三方監理人員嚴格的監督與管理鉆井現場的設備操作與施工情況，及時對石油鉆井機械設備的質量信息進行反饋，避免企業造成大量不必要的經濟損失。

2 應用效果分析

為驗證本文方法在石油鉆井機械設備質量控制與現場管理中的效果，本文基于設備管理的可靠性對石油鉆井機械設備進行了實驗，以某石油企業在鉆探現場進行石油開采中的鉆井機械設備為研究對象，對石油鉆井機械設備進行定期檢查，維修與管理石油鉆井設備中存在的故障，其實驗周期為90 天，本文對石油鉆井機械設備的維修管理時間進行了統計，具體設備故障維修管理時間如表1 所示。

表1 石油鉆井機械設備維修時間

由表1 可知，在石油鉆井機械設備維修與管理中，若鉆井液循環系統和動力系統維修不順利，將會增加維修時間，經本文進行設備質量控制和現場管理后，其維修時間大大減少，均能夠在兩天內實現維修，提高了石油鉆井機械設備的維修管理和作業效率，有效控制了作業進度，證明本文方法具有較好的管理效果。對本文方法實施前后的預防性維修工作量和預防性維修完成率進行統計，具體如圖1 所示。

圖1 預防性維修量和完成率對比

由圖（a）可知，對比本文方法實施前后各1 年時間內預防性維修量和完成率的變化，在本文方法實施前的1月初，預防性維修工作量從僅為整體維系工作量的23%，中間存在一定程度上的波動，隨后預防性工作量逐漸保持在35%～40%之間，在實施本文方法后，其預防性維修工作量大幅提升，由年初的42%迅速上升，在6 月時的預防性維修量占比達到了60%，到12 月已經基本維持在75%以上，證明石油鉆井設備的突發故障和重大故障具有明顯的減少，使整體維修量有了很大程度上的下降，同時經過本文方法進行現場管理后，其預防性維修工作量明顯增加，能夠有效減少石油鉆井機械設備中存在的故障隱患和故障發生的可能性，保證石油開采工作的正常運行。

由圖（b）可知，在預防性維修完成率的統計結果中，在本文方法實施前的1 年時間里，預防性維修的完成率在80%～90%之間其預防性維修完成率存在著較大的波動，目標完成率為85%存在部分月份未達到目標完成率，其預防性維修方案有待于進一步完善。經本文方法的控制管理后，其預防性維修完成率在一年時間內較為穩定，且均在95%以上，證明本文的管理與控制方法具有較好的效果，整體管理執行情況較好，本文方法具有有效性。

3 結語

本文通過設備各生產環節質量控制，定期檢查石油鉆井機械設備性能，石油鉆井機械設備故障分析與維修，基于智能監控現場管理設備四個方面完成了本文研究，并取得了一定的研究成果。同時，由于時間和條件的限制，本文研究還有諸多問題亟待解決，需要在今后的研究中不斷改進與完善，如研究中未涉及對國內外質量控制標準的參考，對于石油鉆井機械設備現場管理制度的改進和對現場管理人員的培訓內容還需要進行更加深入的探索。在今后的研究中，本文還將對沒有涉及到的內容進行進一步的分析與研究，有效提高現場管理力度，對石油企業的運行與發展起到重要的推動作用。