浅析石油钻井机械设备保养与维护

2018-01-29贺晓峰

中国设备工程 2018年18期

贺晓峰

（大庆油田有限责任公司钻井三公司，黑龙江大庆 163000）

在进行石油开采的机械设备保养和维护措施的内容探讨之前首先要明确的是石油钻井机械设备研究的必要性，以及在实际运行过程中机械设备质量对整体工程建设施工的影响，一旦机械设备出现故障以及突发情况而导致的无法顺利运行，会使得整体石油开采工作陷入停滞，不仅会对设计和安排好的工程预期目标造成影响，更会在这一过程中使用到更多的资金成本来进行临时维修，并且会使大量的工作人员和其他机械设备闲置而无法进行有效的开采工作。

1 对石油开采机械设备进行研究的必要性

石油开采中往往依赖于大型机械设备来承担一定的开采任务，并且作为规模较大且结构复杂的机械产品，在使用的过程中难免会遇到一定的摩擦以及磨损，造成不同程度的机械使用效能的损坏。因此这种大型机械设备在开采行业中用于钻机的功能在很多不同情形下会受到不同程度的影响，不可避免的突发情况和不可避免的机器磨损以及不可避免的常见故障的出现都是进行石油机械设备运行中以及空闲时维修合保养的必要性。但同时作为一项学术研究的具体科目方向和类型，这项研究内容同样也具有理论指导实践的意义和价值，能够通过对石油开采机械设备的技术使用过程和具体开采过程以及在存放中与空气和其他环境形成的反应进行现象层面的梳理，再根据其特有的特性和依托的普遍性进行规律的总结以形成能够解释这类现象并且能够改变不合理现状的理论和范式。石油开采行业与其它工程项目建设行业相类似，都是通过对某一项目运行来获取一定的施工利润，前期的目标设计过程和招标投标过程等都是具体形式的摸索，也并非需要在计划设计阶段就考虑到后期施工的全部因素和内容，但有一点需要格外注意，就是对于施工运行时所需要的机械设备的保养和故障的及时解决，才能够使得项目开示之初的计划安排得到有效且妥善的处理。

2 石油钻井开采机械设备在使用中容易出现的问题

（1）机械设备损伤性的故障分析。这一故障内容的出现其实代表了大部分机械设备在使用过程中出现的问题，与普通设备有区别的是，石油开采需要深入到地下岩层众来获取一定量的石油储存，因此在向下延伸的过程中往往会遭遇到不同厚度和不同硬度的岩层沙土，在很多情况下这类岩层沙土的成分和硬度可以根据当地的自然环境和地质条件来进行相对客观的分析，并通过实地调研和地面测绘来获取相对客观和精确的知识内容，这种测绘技术实现的精确的地质信息数据和资料确实可以有效减少机械设备不必要的磨损，但在部分测绘过程中仍然需要石油开采的专业机器来进行尝试与地质信息的获取，也就是说机械设备必须要面临遭遇到相对硬度较高的情形和局面，进行开采和深入地下的机械设备组成部分在这种时刻会出现一定的磨损情况。因此这也是项目进行过程中较为常见的一种故障原因，也是常规开采过程使用中容易被看到的具体故障，因此在实际的开采过程中会对机械设备的深入地下的部分进行定期验查和维修，保证开采前就可以获取到能够解决一定的磨损问题的改进措施。

（2）机械设备松脱性故障分析。机械设备在多数情况下是由很多规模不同以及功能不同的零件组成的整合性机械设备，因此在部分构成和零件功能相互作用的过程中，会遭遇到一定的零件不在位以及零件丢失或连接零件的设备故障等问题，这些情况都会在一定程度上使得这些细小零件在使用过程中面临脱落的风险。除了其本身就存在的脱落风险以外，机械设备的开采频率和使用频率也会在一定程度上影响到零件的松散脱落后果，过强的使用频率会使得机械设备和其中的组成部分面临超强负荷的情形，但机械设备在出现故障时无法像人类一样提出抱怨和指责，更不会在运行中自动调试自身的功能反应来使机械设备使用得到极大的效用提升，机械设备也因此会出现停止工作的严重问题和故障。并且细小的零件松脱和滑落的不易察觉性，使得员工在使用机械设备时，也会面临不同程度的安全事故和人身安全威胁等情况，因此为了保证人员安全和机械设备的合理运行，就需要对容易松脱的零件进行加固和加紧，并对不合格的零件进行及时有效的处理和更换来保证资产安全。

（3）功能退化和老化故障的分析。如果说松脱型故障中出现问题的大多是细小的零件和进行零件功能连接的设备，那么出现老化问题的则是设备中核心的大型零件和组成部分，这类故障出现的原因一方面在于其所使用的时间过长或短时间使用频率过强而导致的部分零件失去了原有的功能，另一方面的原因在于使用人员并未进行及时有效的保养和维护来提高机械设备的使用寿命。客观存在的使用时间较长的原因是运行中不可避免的原因，但是加强维护和保养程度则能够在一定程度上减轻时间和频率带给机械设备功能性的保护，使得老化的过程能够再缓慢一些，进而满足更多的钻井开采要求。

（4）机械设备中存在的其他类型的故障。石油钻井开采的机械设备还会存在出了磨损、松脱、老化以外的其他故障，包括了石油钻井机械设备容易出现的液体渗漏以及相关机械管道堵塞问题等，这些问题在某种程度上是钻井过程中存在的特殊问题，石油液体的渗漏源自于钻井开采本身的功能性使用方法的呈现，而机械管道堵塞问题也来源于钻井本身的向下钻取的过程，这些特殊的施工过程带来的特殊故障需要专业性较强的工作人员来形成特殊环境下的故障检验流程以及相关的解决措施。

3 具体故障的具体应对方案分析

（1）提高专业人员组成专业的保养和维修团队。石油钻井是一项专业性较强的技能任务，并且机械设备的使用也要求工作人员具有较为娴熟的操作技术，以及较为丰富的属性知识才能够进行具体的操作，而仅仅只有能够熟练操作机械设备的员工在石油开采中还远远不够强，还需要有经验丰富的员工组成对于机械设备运行的实时检验，必要情况下需要进行定期设备故障的查看和检验。检验的过程中需要首先明确可能存在的故障内容以及常见的故障是否存在在现阶段的机器设备运行中，再根据常见的故障类型分析是否存在较为特殊以及与以往类型不同的故障信息，从而形成一定的记录和相关解决措施的集体研究。在这一个过程中还需要对相关的工作人员和检验人员进行专业的维修和保护培训，需要充分结合故障产生后队整体开采项目的重大影响，更需要员工明确认识到自身的维修和保养工作在整个项目中的重要程度，来赋予员工一定的工作热情和积极性，以此来提高员工进行故障检验和排查以及解决故障的效率和热情。其次还应该注重专业维修人员的相关零件属性知识以及机器设备在使用过程中涉及到的相关原理，很多员工对于机械设备的运行原理和相关的零件属性知识并不了解，并且存有的心态也是无需了解其他相关原理和知识的心态，认为在具体的时间操作过程中并不会用到相关的原理知识，但事实证明这一态度和看法是极其不合理和不科学的，对待任何工作任务的专注度和科学态度才是应该对待所有故障的根本态度，因此需要改善石油钻井开采机械设备的使用和维修保养中工作人员对待相关知识内容的态度，来加强员工本身的维修保养知识技能来促使维修工作单位彻底性和全面性。

（2）注重对故障之间的联系和机器内部构造联系的研究。从故障类型和出现的原因来看维修与保养的要点，可以发现每一种故障的出现都会形成一定的连锁反应，或者在某些细小零件出现问题后也会由于机器内部的构造和联系而导致一系列的故障的出现，但很多情况下对于故障的定性研究容易忽略在产生故障后的源头的追溯，虽然在表面上能够暂时解决出现的特有的故障，也能够使得维修和保养工作得到有效的反馈，但也容易在后期出现意想不到的连锁反应，以及由于源头未得到解决而出现的重复性故障。这些重复的故障的出现并不代表在维修和保养过程中没有尽到责任，而是由于其重视了技术上的操作实践而忽略了对其存在问题的背后原因的追溯，才会在操作完成后忽视掉会形成联系的其他组成部分的故障检验。