油田修井設(shè)備故障及維修方法研究

梁洪

[摘 要]修井是油田增產(chǎn)維護(hù)的重要技術(shù)， 一些設(shè)備由于設(shè)計(jì)水平和制造工藝的限制，以及長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)，出現(xiàn)各種機(jī)械故障。修井設(shè)備在長(zhǎng)期使用過程中，會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形、疲勞、磨損，導(dǎo)致性能下降，在進(jìn)行檢驗(yàn)前，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理的整修，保障設(shè)備時(shí)時(shí)刻刻都可以處于良好的狀態(tài)，因此，修井設(shè)備故障檢修是設(shè)備管理的重中之重，也是保障生產(chǎn)安全的前提因素，下面就針對(duì)油田修井設(shè)備的故障與維修方法進(jìn)行深入的分析。

[關(guān)鍵詞]油田修井設(shè)備 故障 維修方法

中圖分類號(hào)：TE935 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）06-0043-01

1 油田修井設(shè)備故障類型與原因

油田修井設(shè)備故障主要從設(shè)備組成構(gòu)造、設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與設(shè)備工作狀態(tài)幾個(gè)方面表現(xiàn)出來，包括以下幾點(diǎn)：第一，設(shè)備的異常振動(dòng)；第二，設(shè)備聲響發(fā)生異常；第三，設(shè)備過熱；第四，設(shè)備性能參數(shù)異常；第五，構(gòu)件裂紋；第六，設(shè)備磨損間隙異常；第七，電路系統(tǒng)異常。導(dǎo)致油田修井設(shè)備發(fā)生故障的原因是多種多樣的，其壽命與故障發(fā)生率也有著密切的關(guān)系。

2 故障表現(xiàn)和維修措施

2.1動(dòng)力衰減、油耗增加

（1）經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率僅為標(biāo)定功率的65%～75%，最大輸出扭矩不到額定扭矩的60% ，千瓦時(shí)的油耗增加29%。發(fā)動(dòng)機(jī)缸套、活塞等磨損嚴(yán)重，且發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水道和散熱水箱存在較厚水垢，嚴(yán)重影響散熱，導(dǎo)致功率輸出不足。此種情況下的發(fā)動(dòng)機(jī)必須經(jīng)大修理和調(diào)整改造，更換新配件清除水垢后性能或接近和達(dá)到出廠性能，燃油消耗率降低，但達(dá)不到原機(jī)出廠標(biāo)準(zhǔn)。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵徑向、軸向均有較大磨損，若油壓顯示失效極易造成重大機(jī)械事故，通過拆檢更換可消除這一隱患。

（3）早期修井機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)為普通車用發(fā)動(dòng)機(jī)，高壓油泵的調(diào)速器未經(jīng)特別調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速—扭矩曲線與作業(yè)負(fù)荷不相符，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期不在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)油耗增加、壽命減少。除進(jìn)行正常的維護(hù)修理外，對(duì)高壓油泵進(jìn)行合理調(diào)校。

2.2傳動(dòng)系統(tǒng)漏油損壞頻率高

（1）傳動(dòng)軸軸承間隙超標(biāo)，不平衡力矩大。傳動(dòng)軸十字頭軸徑和配合的滾針軸承因長(zhǎng)期使用磨損而造成配合間隙增大，形成附加的不平衡扭矩而造成震動(dòng)。這種不平衡扭矩和震動(dòng)又傳遞給傳動(dòng)軸兩端的動(dòng)力輸出和輸入裝置，加劇動(dòng)力輸出和輸入裝置的損壞。可通過修理更換磨損超標(biāo)的十字頭總成，對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，消除不平衡力矩。

（2）鏈傳動(dòng)系統(tǒng)鏈條易斷鏈條盒漏油嚴(yán)重。受長(zhǎng)期沖擊負(fù)荷和震動(dòng)的影響，鏈輪軸的平行度和兩鏈輪的共面性超差， 造成鏈條在側(cè)向上的載荷不均勻以及鏈輪輪齒與鏈條內(nèi)鏈板之間的破壞性損壞。鏈輪輪齒磨損過度，在工作中頻繁更換鏈條，造成施工周期耽誤。通過更換鏈輪，對(duì)鏈輪軸進(jìn)行平行度檢測(cè)和找正，鏈輪進(jìn)行共面性檢測(cè)和找正，可解決這一問題。

（3）修井機(jī)鏈條潤(rùn)滑采用鏈條飛濺潤(rùn)滑，鏈條盒受結(jié)構(gòu)和密封材料以及安裝結(jié)構(gòu)的影響，漏油現(xiàn)象嚴(yán)重，需對(duì)鏈條盒漏油問題進(jìn)行徹底防止。通過采用新結(jié)構(gòu)和新的密封形式改造，鏈條盒漏油問題可基本得到控制。

（4）齒輪傳動(dòng)噪音大更換齒輪頻率高。造成齒輪傳動(dòng)噪音大，更換齒輪頻率高的主要原因是，個(gè)別零部件的松動(dòng)變形，導(dǎo)致齒輪非正常位置嚙合，缺潤(rùn)滑油時(shí)形成高溫變形（淬火），齒輪軸承疲勞損壞等形成嚙合面積變小，形成局部接觸強(qiáng)度過高而引起連續(xù)性破壞。更換高精度軸承和其他部件對(duì)變形部位進(jìn)行修正，可完全解決齒輪傳動(dòng)噪音大、更換齒輪頻率高的問題。

2.3絞車震動(dòng)大扭矩小絞車機(jī)架變形開焊

部分修井機(jī)經(jīng)常在重負(fù)荷短時(shí)大噸位狀態(tài)作業(yè)，例如大修拔鉆、頓鉆等情況時(shí)，主滾筒瞬時(shí)承載卸載，致使機(jī)架變形、不平衡力矩大、附加載荷引起絞車震動(dòng)，使得絞車機(jī)架與基架焊接部位開旱，絞車剎車連桿機(jī)構(gòu)各銷軸部位間隙大，致使剎車不靈或失效，存在嚴(yán)重的安全隱患。除更換軸承、油封和剎車連桿、銷軸外，必須對(duì)主滾筒進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)、校正、加固絞車機(jī)架。游動(dòng)提升系統(tǒng)磨損超標(biāo)，井架各部存在不同程度的銹蝕，嚴(yán)重影響載荷能力，定期做井架負(fù)荷檢測(cè)，以保證安全生產(chǎn)。

3 油田修井設(shè)備故障維修方法

3.1 常見維修方式的利弊從油田修井設(shè)備的維修發(fā)展情況來看，常見的維修方式包括以下幾種類型：第一，修復(fù)性維修。修復(fù)性維修也叫做事后維修，即在設(shè)備發(fā)生損壞與出現(xiàn)故障后，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行維修，在開展修復(fù)性維修時(shí)，必須要停止運(yùn)行，修復(fù)性維修有著失控性與盲目性的特征，是難以遵照計(jì)劃來開展維修的。第二，預(yù)防性維修。預(yù)防性維修就是定期維修，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維修的一種模式，在維修時(shí)，需要及時(shí)的更換損壞的零部件，防止設(shè)備出現(xiàn)繼發(fā)性與預(yù)防性損壞，該種維修模式能夠有效消除隱藏隱患，有著簡(jiǎn)單性與計(jì)劃性的特征，但是，該種維修方式也會(huì)浪費(fèi)大量的資源，如果維修不到位，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)新的故障。第三，預(yù)測(cè)性維修。預(yù)測(cè)性維修就是狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修，是一種針對(duì)設(shè)備故障診斷與狀態(tài)檢測(cè)情況來進(jìn)行維修的一種方式，預(yù)測(cè)性維修能夠集維修決策支持、狀態(tài)檢測(cè)、故障預(yù)測(cè)以及故障診斷等功能于一體，維修成效理想。但是，該種維修方式會(huì)增加維護(hù)成本，還具有一些不可靠性。對(duì)于油田修井設(shè)備故障的維修，既可以使用監(jiān)測(cè)狀態(tài)來監(jiān)測(cè)故障情況，也能夠使用狀態(tài)維修、計(jì)劃預(yù)防性維修，對(duì)于不常用的設(shè)備，可以采用事后維修方式，這樣不僅能夠有效優(yōu)化監(jiān)測(cè)效果，也能夠降低維修成本。

3.2 維修注意事項(xiàng)

3.2.1 根據(jù)故障特征選擇維修方式。在進(jìn)行維修之前，必須要統(tǒng)計(jì)設(shè)備故障的情況，根據(jù)信息類型來科學(xué)的選擇維修方式，為此，技術(shù)人員可以收集一段時(shí)間內(nèi)設(shè)備故障的類型與發(fā)生頻率，并繪制出排列圖表，考慮到油田修井設(shè)備的復(fù)雜性，只要列出停機(jī)次數(shù)較多與停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)的設(shè)備就可以。對(duì)于停機(jī)次數(shù)多、停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)的設(shè)備，可以使用計(jì)劃維修法進(jìn)行維修；對(duì)于停機(jī)次數(shù)少與停機(jī)時(shí)間短的設(shè)備，使用事后維修方式即可。

3.2.2 根據(jù)設(shè)備有效率制定維修策略。油田修井設(shè)備是一種由不同系統(tǒng)有機(jī)組成的整體，其中，每一個(gè)系統(tǒng)可以分成不同的設(shè)備類型，這種設(shè)備類型是多種多樣的，在進(jìn)行維修時(shí)，需要根據(jù)設(shè)備有效度來制定好科學(xué)有效的維修措施，即根據(jù)設(shè)備重要性制定維修策略，一般情況下，推薦使用ABC 分類法。其中，A 類設(shè)備是油田修井設(shè)備中數(shù)量少、作用大的一些設(shè)備，其數(shù)量約為設(shè)備總數(shù)的10%，這類設(shè)備是油田修井設(shè)備的核心設(shè)備，復(fù)雜性高，制定工藝十分的復(fù)雜，A類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)會(huì)對(duì)油田企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響，一旦發(fā)生故障，將會(huì)帶來不可估量的損失，對(duì)于A 類設(shè)備，在滿足運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的前提條件下，需要使用狀態(tài)維修方式；B類設(shè)備是一種僅次于A 類設(shè)備的設(shè)備，此類設(shè)備的故障不會(huì)對(duì)油田修井設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生致命性影響，對(duì)于此類設(shè)備，除了特殊故障之外，只要根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況制定好周期性的維修策略即可；C 類設(shè)備的失效不會(huì)對(duì)油田修井設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生大的影響，對(duì)于此類設(shè)備，使用事后維修法就可以滿足生產(chǎn)需求。

4 結(jié)語

總而言之，油田修井設(shè)備的組成部分是多種多樣的，修井設(shè)備的故障發(fā)生情況與維修方式有著密切的關(guān)系，對(duì)于油田修井設(shè)備的維修需要遵循針對(duì)性的原則，根據(jù)設(shè)備的有效度、故障特性與維修費(fèi)用來制定出針對(duì)性的維護(hù)措施，這樣才能夠在保障設(shè)備正常運(yùn)行的前提條件下降低維修成本。

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