试析石油钻井机械设备保养维护

试析石油钻井机械设备保养维护

张敏

大庆钻探工程公司机械修理厂163000

【摘要】随着我国经济的不断发展，石油钻井机械设备类型不断丰富，社会对于石油钻井机械设备的保养维护要求也更为严格。为了提高石油钻井机械设备保养维护的工作效率及质量，从而保证石油钻井机械设备处于正常使用状态，进而积累更多的工作经验，便有必要在综述石油钻井概念的基础上，分析石油钻井机械设备保养维护的重要性，就提出具体的实践措施进行深入探究。

【关键词】石油生产；钻井机械设备；保养维护

进入二十一世纪以来，在社会经济稳健发展的大背景下，我国石油钻井机械设备保养维护水平已取得一定的进步与发展。与此同时，为了顺应时代发展潮流，满足日益严格的保养维护要求，石油钻井机械设备保养维护的工作重心逐步向提出具体实践措施转变。其中，石油钻井，又称石油勘探，指利用钻井技术及机械设备于提前选定地表位置处向一侧或下方钻出一定直径圆柱孔眼直至抵达低下油气层的工作过程，属于油气开采工序[1]。有统计资料表明，石油钻井起源于16世纪20年代初期，历经人工掘井、人力冲击钻、机械顿钻及旋转钻4个阶段，尤其是旋转钻又可细分顶部驱动旋转钻井、井下动力钻具钻井及转盘钻井[2]。鉴于此，本文针对石油钻井机械设备保养维护的研究具有重要意义。

1.石油钻井机械设备保养维护的重要性

在社会经济稳健发展的大背景下，石油钻井机械设备类型不断丰富，社会对于石油钻井机械设备的保养维护要求也更为严格，保养工作主要为了延长钻井机械设备的使用年限及改善钻井机械设备的使用性能，维护工作主要为了快速恢复钻井机械设备的性能，特别是维护工作，其作用可概括为“预防事故、压缩成本、延长年限、优化回报、节约原料、增长利润”[3]。钻井机械设备维护技术伴随着科技发展进程不断成熟，日益先进的维修技术以保证设备处于正常使用状态为前提，进一步提高石油生产效率及质量。

同时，从维修行为性质的角度来看，维修属于投资行为，其目的不止为了排除机械设备故障，是促进企业发展及获取更高经济利益的长效投资手段。由此可见，做好钻井机械设备维护工作不仅能保证石油生产效率，提高石油产量，还能优化石油生产流程，改善石油生产质量，进一步降低整体成本投入，具备显著价值作用[4]。然而，从现阶段我国石油钻井机械设备保养维护水平来看，仍停留于粗放型阶段，尚存在着较多问题亟待解决，对于技术人员是一种考验。此外，作为保养维护模式的趋势，绿色环保保养维护属于再创造性过程。

2.石油钻井机械设备的常见故障及原因

石油钻井机械设备的常见故障包括损坏故障、退化故障、松脱故障、失调故障、堵塞或渗漏故障、性能衰退故障。其中，损坏故障多为压痕、龟裂、拉伤、变形、烧蚀、点蚀、开裂及断裂，退化故障多为异常磨损、剥落、变质及老化，松脱故障多为脱落及松动，失调故障多为干涉、间隙过大或过小、行程失调及压力过高或过低，堵塞或渗漏故障多为渗油、漏气、漏水及堵塞，性能衰退故障多为过热、性能衰退及功能失效[5]。同时，钻井机械设备故障不仅极易埋下安全隐患，增加维护成本投入，还存在引发使用后果、安全后果及环境后果的可能性，直接影响石油的生产效率及质量，威胁井下作业人员生命安全，违反国家、地方及行业石油生产环保标准，对生态环境带来不可逆转的破坏。

分析石油钻井机械设备故障的目标不拘于判定故障性质及查找故障原因，着重强调理清故障原理及提出改进措施避免故障二次发生影响石油正常生产，并且利用故障分析手段找出引发故障的真正原因，便于技术人员以使用保养、配置调整、加工制造、材料选择及前期设计为切入点进行相应的调整改变，增强钻井机械设备性能。例如：以泥浆泵（又称轴塞泵）为例，受物料腐蚀、高压及高温等使用条件、操作工艺及自身原因的影响，极易引发异常噪音、排量不足及泵压下降等故障，技术人员必须坚持具体问题具体分析的工作原则，找出故障原因提出处理措施促使机械设备尽早恢复正常运转状态。

因此在实际分析的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持具体问题具体分析的工作原则，以机械设备故障现象为切入点，建档记录机械设备的使用情况、使用环境及故障发生时间，拍摄机械设备故障现象图片，整理纳入机械设备维修记录、故障记录、操作使用记录及设计图纸等资料，并且开展故障宏观及微观检查、性能试验及无损检验，利用相应理论知识进行断裂力学计算、疲劳计算及强度计算等，初步确定机械设备故障原因及原理。此外，机械设备故障维修工作临近结束时，集中归纳所有测试参数、调查记录及数据资料以使用、制造、材料及设计为切入点开展综合分析，提出结论明确的维修报告及评估处理意见。

3.石油钻井机械设备故障的排除措施

3.1合理润滑

有统计资料表明，超过80%钻井机械设备故障的发生原因为过度磨损[6]。因此在实际排除的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持实事求是的工作原则，以机械设备故障现象为突破口，除选择合理机械结构、科学制造工艺及优质制造材料之外，确保机械设备润滑的合理性，纳入机械结构及作业环境等指标，定期定时检查润滑剂的库存量，切忌临时替代或随意使用伪劣润滑剂，预防灰尘等杂质流入机械内部，严重影响零部件的使用年限及磨损速度直至引发机械故障。同时，为了避免钻井机械设备零部件磨损过度产生故障降低使用年限，灵活使用适宜的维修保养方法，落实机械设备的操作流程，禁止超负荷作业，切忌随意加减油门，确保钻井机械设备处于平稳正负荷作业状态，进一步避免工作装置及发动机起落幅度过大。

3.2应急维修

常见引进维修方法包括零件维修法、零件换用或代替维修法及零件弃用法等。其中，零件维修法主要利用研磨、焊接、机械加工等手段快速修复受损零件，以传动轴为例，磨损较为严重且多为突发性损坏无法正常作业，短时间内配件购买难度大，技术人员运用零件维修法自行拆下传动轴通过车床加工及堆焊等方法快速恢复机械作业性能，进一步压缩成本投入。零件换用或代替维修法主要利用备用零部件替换受损零部件，特别是现场维修或大型维修时，提前备好损坏率高且购买难度大的零部件，或充分利用现有材料替换受损零部件。零件弃用法主要利用跳过已受损零部件连接电路及管路快速恢复钻井机械设备基本功能，但是该应急维修法存在着一定的局限性，建议必要时谨慎使用。

4.石油钻井机械设备保养维护的管理措施

现代化石油钻井机械设备存在自动化、复杂性、高效性、连续性及大型化等鲜明特点，一旦产生非预知性机械设备故障，给企业造成巨大的经济损失。因此在实际管理的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持可持续性发展的工作原则，加大对于钻井机械设备保养维护管理的重视程度，特别是领导干部必须统一思想认识，端正自身态度，摒弃错误认识，树立风险意识，从根源上认识到保养维护管理的重要性，形成高效全面、踏实肯干的工作作风，并且不断完善现有的管理机制，逐步构建具有企业特色的钻井机械设备保养维护管理体系，进一步延长钻井机械设备的使用年限，实现低成本、安全、高效作业。同时，石油企业加大对于人才引进及人才培养的重视程度，纳入岗位职责、文化水平及岗位人数等指标，积极开展岗位培训进行知识考核，考核合格者予以一定物质或精神奖励，增强技术人员的整体素质水平。

5.结语

通过本文的探究，认识到随着我国经济的不断发展，城市规模不断扩大，石油企业的数量不断增多，石油钻井机械设备的保养维护水平逐步成熟。如何做好石油钻井机械设备保养维护工作，是石油企业在实际工作过程中所面临的主要问题。因此，综述石油钻井的概念，分析石油钻井机械设备保养维护的重要性，提出具体的实践措施具备显著价值作用。

【参考文献】

[1]岳士臣,张焕巍.关于石油钻井机械设备保养维修分析[J].化工管理,2015,04:181.

[2]孔旭云.加强石油钻井机械设备保养及维护的策略分析[J].化学工程与装备,2015,01:66-67.

[3]孙全军.石油钻井设备的保养及维护维修分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2015,05:226-227.

[4]陈蛟.如何做好石油钻井机械设备的管理与维护[J].民营科技,2015,09:100.

[5]李宏伟.浅析如何做好石油钻井机械设备的管理与维护[J].中国石油和化工,2016,S1:278.

[6]温晋明.浅谈石油钻井机械设备的管理与维护[J].中国科技信息,2016,09:133-134.