鉆井機械設(shè)備失效影響因素及對策

李奇，孟繁星

(1.大慶油田鉆探工程公司鉆井生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)二公司，黑龍江 大慶 138000；2.中國石油集團測井有限公司吉林分公司，吉林 松原 138000)

在現(xiàn)代社會當(dāng)中，石油行業(yè)與我國國民經(jīng)濟發(fā)展與資源儲備等情況緊密關(guān)聯(lián)。石油開采沒有辦法和鉆井機械設(shè)備相分離。然而，在這樣的情況下，鉆井機械設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)失效現(xiàn)象，會影響正常生產(chǎn)，所以需要探尋該類設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)失效的多種影響因素，運用科學(xué)合理的維修與管理策略，保障鉆井機械設(shè)備實際運用的質(zhì)量與成效，有效延長此類設(shè)備的實際壽命，保證石油開采質(zhì)量與具體成果。因此，加強鉆井機械設(shè)備失效影響因素及對策研究具備現(xiàn)實意義。

1 鉆井機械設(shè)備失效影響因素分析

1.1 鉆井機械設(shè)備零件的局部塑性變形

在現(xiàn)階段的石油鉆井作業(yè)活動當(dāng)中，會對鉆井機械設(shè)備起到很大程度上的影響以及沖擊。再加之此類設(shè)備所承擔(dān)的符合非常重，十分容易出現(xiàn)多種零部件的擠壓，進而造成鉆井機械設(shè)備出現(xiàn)變形現(xiàn)象，這樣便會造成該類設(shè)備的失效。將石油開采作業(yè)鉆井泵上部位置的傳動齒輪當(dāng)做是案例，如若該齒輪并不堅固，導(dǎo)致其堅固程度沒有辦法和實際設(shè)計要求相滿足，這樣在長期負荷條件下會由于擠壓而出現(xiàn)變形現(xiàn)象。長此以往，非常容易造成齒輪出現(xiàn)失效情況。

1.2 鉆井機械設(shè)備疲勞失效

對于當(dāng)前的多種鉆井機械設(shè)施設(shè)備而言，不管是實際作業(yè)環(huán)境，還是具體作業(yè)條件，都非常惡劣。這樣會對鉆井機械設(shè)備的具體維修作業(yè)次數(shù)與實踐起到很大的影響。由于長期缺少科學(xué)合理的維修作業(yè)，非常容易造成鉆井機械設(shè)備長時間處在疲勞狀態(tài)當(dāng)中，進而出現(xiàn)失效現(xiàn)象。因為此方面的因素造成失效現(xiàn)象難以進行修復(fù)。比如，發(fā)電機在鉆井機械設(shè)施設(shè)備當(dāng)中占據(jù)著十分重要的位置，由于其實際作業(yè)時間比較上，缺少科學(xué)合理的維修作業(yè)，非常容易造成設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，最后造成失效。

1.3 鉆井機械設(shè)備負荷過重引起失效

由于鉆井機械設(shè)備所面臨的符合比較重，這樣費海滄容易造成零部件出現(xiàn)變形以及斷裂等情況。由于在當(dāng)前的實際鉆井作業(yè)活動當(dāng)中，設(shè)施設(shè)備非常容易遭遇沖擊，在遭遇這樣的沖擊以后，其峰值會逐步提高。在該過程當(dāng)中，大部分傳動都處在硬連接的狀態(tài)當(dāng)中。比如，在實際運用鉆桿動力鉗卸扣的時候，會因為其使用力度比較大，造成其主軸發(fā)生變形以及斷裂等現(xiàn)象。

1.4 鉆井機械設(shè)備由于摩擦損耗引起失效

對于鉆井機械設(shè)備而言，其會因為摩擦耗損而出現(xiàn)失效現(xiàn)象。主要體現(xiàn)在四個方面，第一，容易出現(xiàn)損壞的零部件因為摩擦而失效。在當(dāng)前的鉆井機械設(shè)備當(dāng)中，摩擦片、氣囊以及剎車塊等都屬于非常容易損壞的零部件，這樣的零部件在實際運轉(zhuǎn)的時候，在其磨損實現(xiàn)相應(yīng)程度的時候，應(yīng)該進行更換作業(yè)，并且這樣的零部件是沒有辦法進行修復(fù)的。第二，由于摩擦發(fā)生失效情況的鋼制件。在多種鉆井絞車當(dāng)中，其剎車所具備的剎車轂以及剎車塊構(gòu)成了相應(yīng)的摩擦副，這樣的剎車塊作為非常容易損壞的零部件，在其剎車轂實際磨損量超出有關(guān)規(guī)定的時候，要使用埋弧焊維修方法進行作業(yè)。第三，出現(xiàn)相對運動的有關(guān)零部件因為摩擦現(xiàn)象失效。在當(dāng)前的鉆井機械設(shè)備實際運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，其存有非常明顯的作用，并且零部件之間互相進行運動。雖然潤滑條件比較好，但是其仍然存有明顯的磨損現(xiàn)象。第四，由于載荷造成摩擦失效。對于鉆井機械設(shè)備的滾動軸承以及軸而言，殼體與軸承之間的良好配合被稱作是過渡性配合。通常情況下，其并沒有相對運動。然而，在固定以及裝配作業(yè)的時候存有非常明顯的誤差現(xiàn)象，尤其是在軸承遭遇過重荷載的時候，非常容易發(fā)生跑外圓與內(nèi)圓現(xiàn)象，進而造成其出現(xiàn)失效現(xiàn)象。

2 鉆井機械設(shè)備失效影響因素的解決對策探討

由于現(xiàn)代化鉆井工藝技術(shù)的快速發(fā)展，實際鉆井深度越來越深，導(dǎo)致鉆井作業(yè)量非常繁重，而實際作業(yè)環(huán)境也非常惡劣，非常容易導(dǎo)致合理運用鉆井機械設(shè)備的具體時間減少。雖然此類設(shè)施設(shè)備的質(zhì)量逐步提升，但是其實際維修作業(yè)量也逐步增多，這樣非常容易對鉆進速度起到不良影響，造成其鉆井效率得以減少，進而提升其成本支出情況。因此，在現(xiàn)階段實際使用鉆井機械設(shè)備的時候，非常容易故障問題導(dǎo)致其出現(xiàn)失效現(xiàn)象。經(jīng)過相關(guān)數(shù)據(jù)信息分析，此類故障問題的出現(xiàn)主要是因為磨損造成的。針對這樣的情況，要采取相應(yīng)的措施進行解決與處理，合理運用潤滑劑，做好鉆井機械設(shè)備的相應(yīng)管理工作，全面提升有關(guān)作業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)以及綜合水平，做好相關(guān)設(shè)施設(shè)備的維修以及保養(yǎng)作業(yè)。

2.1 正確應(yīng)用潤滑劑

石油鉆井平臺要經(jīng)常進行移位，其實際作業(yè)環(huán)境與條件也非常惡劣。加之石油開采作業(yè)要面對地質(zhì)方面存有的考驗。比如，深海以及冰層等作業(yè)。在這樣的情況下，對于鉆井機械設(shè)備而言，一方面要更好的應(yīng)對與處理大風(fēng)和洋流等，另一方面也要重視地震與臺風(fēng)等對此類設(shè)施設(shè)備起到的影響。自然因素所產(chǎn)生的破壞沒有辦法避免，然而，實際使用的手段能夠有效降低這樣的損失。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)信息分析表明，大部分鉆井機械設(shè)施設(shè)備容易出現(xiàn)失效現(xiàn)象，主要是因為其潤滑程度并不理想。所以要非常重視設(shè)施設(shè)備的具體潤滑作業(yè)。在對潤滑油進行選擇的時候，要重視兩個方面的內(nèi)容。第一，選取科學(xué)合理的潤滑油。也就是說，根據(jù)鉆井機械設(shè)備的實際結(jié)構(gòu)情況選取不一樣的潤滑劑，與此同時，也要探尋設(shè)施設(shè)備實際運轉(zhuǎn)作業(yè)的環(huán)境。比如，風(fēng)力以及溫度等都會對潤滑劑作用的發(fā)揮起到很大程度上的影響，進而保證潤滑劑可以被運用在鉆井機械設(shè)施設(shè)備平時的維護作業(yè)當(dāng)中，展開合理有效地應(yīng)急處理。

2.2 加強管理鉆井機械設(shè)備

當(dāng)今社會中，在油田鉆井實際生產(chǎn)作業(yè)的時候，要管理鉆井機械設(shè)施設(shè)備，其是避免失效現(xiàn)象出現(xiàn)的基礎(chǔ)條件。在這樣的情況下，要由四個方面著手分析。首先，對于所有油田開采作業(yè)的相關(guān)人員而言，應(yīng)該提升自身保護設(shè)施設(shè)備的認知與意識。其次，對于專門的設(shè)施設(shè)備管理人員而言，要全面且充分的掌握設(shè)施設(shè)備具體運轉(zhuǎn)情況，找出其存有的問題，更好的排除故障問題。除此之外，也要對設(shè)施設(shè)備保養(yǎng)以及維修作業(yè)的具體落實情況進行全面合理的檢查，防止設(shè)施設(shè)備帶有故障的進行作業(yè)，或者是避免其出現(xiàn)違規(guī)實操的情況，讓所有鉆井機械設(shè)備在實際運轉(zhuǎn)的時候都可以處在高效與可靠運轉(zhuǎn)的狀態(tài)當(dāng)中。再次，對相關(guān)設(shè)施設(shè)備展開強制性的榜樣作業(yè)，增強其平時的保養(yǎng)以及維修，根據(jù)相關(guān)要求展開強制性的保養(yǎng)作業(yè)。最后，制定完善且健全管理鉆井機械設(shè)施設(shè)備的制度，這樣可以更好的制約相關(guān)人員的實際行為。

2.3 提升鉆井作業(yè)人員的綜合素養(yǎng)

在石油鉆井機械設(shè)施設(shè)備實際運轉(zhuǎn)的時候，工作人員占據(jù)著十分重要的位置，其發(fā)揮著主導(dǎo)性作用。針對這樣的現(xiàn)象，要有效提升相關(guān)人員的專業(yè)水平以及綜合能力，有效降低該類設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)失效現(xiàn)象的概率，其能夠由兩個方面出發(fā)。一方面，有效提升相關(guān)人員的規(guī)范認知與意識，也就是說，在相關(guān)人員平時的作業(yè)過程當(dāng)中，要嚴格根據(jù)相應(yīng)的流程進行鉆井機械設(shè)備的操作。比如在將此類設(shè)備進行開啟操作以前，要做好冷卻液檢查作業(yè)，避免設(shè)施設(shè)備由于嚴重耗損而出現(xiàn)失效現(xiàn)象。與此同時，要想全面提高相關(guān)人員的實操水平與能力，也要讓這些人員參與到定期培訓(xùn)活動當(dāng)中，并且考核其培訓(xùn)結(jié)構(gòu)，在有關(guān)人員經(jīng)過考核以后便可以上崗作業(yè)。另一方面，建設(shè)一支高素養(yǎng)的專業(yè)作業(yè)團隊。需要在眾多作業(yè)人員當(dāng)中選擇高素養(yǎng)的技術(shù)人員，讓他們到其他單位當(dāng)中進行進修與學(xué)習(xí)，根據(jù)自身的實際發(fā)展情況制定科學(xué)合理的培訓(xùn)規(guī)劃，進而讓他們積極主動的參與到培訓(xùn)活動當(dāng)中。除此之外，也應(yīng)該展開比拼技術(shù)的相關(guān)活動，這樣可以調(diào)動出作業(yè)人員全身心參與其中的自覺性與熱情。構(gòu)建一支高素養(yǎng)的保養(yǎng)以及維修作業(yè)隊伍，保證多樣性作業(yè)活動的順利展開，保證保養(yǎng)與維修等作業(yè)的全面落實。

2.4 做好石油鉆井機械設(shè)備的保養(yǎng)和維修

現(xiàn)階段，在鉆井機械設(shè)備實際運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，應(yīng)該做好此類設(shè)施設(shè)備的維修以及保養(yǎng)等作業(yè)。首先，應(yīng)該做好該類設(shè)施設(shè)備平時的維修以及保養(yǎng)。要讓設(shè)施設(shè)備維持表層的干燥性。因為在平時的實際使用當(dāng)中，在鉆井機械設(shè)備當(dāng)中會留有某些沉淀物。隨著此類物質(zhì)的逐步增多，設(shè)施設(shè)備在實際運轉(zhuǎn)的過程中經(jīng)常出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，這樣非常容易造成鉆井機械設(shè)備越來越失效。在這樣的情況，要關(guān)注摩擦位置、軸承以及液壓箱等，保證多個位置的溫度維持在70℃以下。如若發(fā)現(xiàn)某個位置的溫度超過70℃的時候，要及時進行停機操作，并且找尋出現(xiàn)溫度比較高現(xiàn)象的因素。與此同時，在鉆井機械設(shè)備實際使用的時候，也要重視此類設(shè)備是否出現(xiàn)異常音響，如若存有這樣的生，要及時進行停機檢修作業(yè)。其次，做好鉆井機械設(shè)備實際密封情況的檢查作業(yè)，如若此類設(shè)施設(shè)備的密封性能并不好，其密封部位發(fā)生漏油現(xiàn)象，要及時停機進行處理作業(yè)。針對這樣的現(xiàn)象，要及時密封處理設(shè)備的漏油部位。要對多個連接位置的固件情況進行檢查，如果出現(xiàn)松動現(xiàn)象，要及時進行加固作業(yè)。最后，對多種軟管具體性能情況進行定期檢查作業(yè)。由于此類軟管在經(jīng)過作業(yè)時間以后，非常容易出現(xiàn)干裂以及起包等情況。如若出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象要及時進行更換。與此同時，也要對油箱當(dāng)中的油液變質(zhì)情況進行檢查。如若出現(xiàn)變質(zhì)現(xiàn)象，應(yīng)該增加液壓油。相關(guān)人員也要對液壓系統(tǒng)進行檢查，如果其濾芯指征已經(jīng)到達紅區(qū)的位置，說明濾芯出現(xiàn)了嚴重的堵塞。在這樣的情況下，應(yīng)該及時進行停機作業(yè)，并且更換相應(yīng)的濾芯，防止最后損壞油泵以及馬達等。

3 結(jié)語

隨著社會進步與經(jīng)濟快速發(fā)展，我國石油事業(yè)得以快速發(fā)展。在這樣的情況下，石油開采作業(yè)至關(guān)重要，而鉆井機械設(shè)備出現(xiàn)失效情況會對石油開采起到很大程度上的影響。根據(jù)本研究分析表明，鉆井機械設(shè)備出現(xiàn)失效現(xiàn)象是由多樣性因素協(xié)調(diào)作用導(dǎo)致的。要運用科學(xué)合理的修復(fù)手段與方法，加強相關(guān)設(shè)施設(shè)備的控制以及管理，有效提升相關(guān)作業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)以及綜合能力，做好設(shè)施設(shè)備的維修作業(yè)以及保養(yǎng)作業(yè)，這樣可以更好的預(yù)防鉆井機械設(shè)備發(fā)生失效情況，進而保證石油實際開采過程中的質(zhì)量，從而促進我國石油事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。