石油钻井机械设备管理与维护

石油钻井机械设备管理与维护

1 海洋石油钻井平台钻机设备综述

钻机是一套由多台设备组成的大功率联合机组，包括以下八大系统：起升系统、旋转系统、循环系统、动力系统、传动系统、控制系统、底座、辅助系统。起升系统、旋转系统和循环系统这三大系统设备是直接服务于钻井生产的，是钻机的三大工作机组。这个机组主要在起下钻作业中起下钻具；在完井作业中下套管；在正常钻进时控制钻压、送进钻具。由绞车、辅助刹车、游动系统（天车、游动滑车、大钩及钢丝绳）、井架、井口工具及机械化设备（吊卡、吊环、卡瓦、动力大钳、旋绳器、立根移运机构）等构成。可以驱动钻具旋转，带动钻头破碎岩石。

再就是循环系统，可以提供高压钻井液，清除井底已破碎的岩石，保证继续钻进，同时冷却钻头，防止井喷、井塌，传递动力驱动井下动力钻具（涡轮、螺杆动力钻具）。由钻井泵、地面管汇、钻井液池和钻井液槽、钻井液净化设备和钻井液调配设备等组成；动力驱动设备，供给三大工作机组及其它辅助机组动力。由内燃机及其供油设备，或者交流、支流电动机及其供电、保护、控制设备等组成；传动系统设备，连接发动机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的能量传递和分配及运动方式的转换。减速、并车、倒车、变速及换向机构等，有机械传动、液力传动、液压传动、电传动等形式组成；控制系统用来指挥各机组协调地进行工作；监测显示仪表用来测量井底参数、监测显示地面有关系统设备的工况。由控制系统有机械控制、气控、电控、液控和电、气、液混合控制组成；监测显示仪表有指重表、钻井泵压力表、钻井八参数仪（大钩负荷、钻进速率及井深、泵压、转盘扭矩、吊钳扭矩、转盘转送、泵冲次、泵出口排量）、随钻测量系统。

2 如何预防石油钻采机械设备故障

我国现代石油企业中，石油机械故障的发生大部分都是由于机械

之间的相互磨损造成的，这种磨损对于机械的损害是比较大的，所以要预防石油钻采机械设备故障比较重要的一方面，减少各个机械零部件的磨损。

2.1 机械设备常见故障列举

机械故障按照故障造成的后果堪虞分为损坏型故障：如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等；退化型故障：如老化、变质、剥落、异常磨损等；松脱型故障：如松动、脱落等；失调型故障：如压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等；堵塞与渗漏型故障：如堵塞、漏水、漏气、渗油等；性能衰退或功能失效型故障：如功能失效、性能衰退、过热等。

以上这些故障可能导致严重的、经常的、灾难性的多重后果，甚至造成人员伤亡，如果违反国家操作标准的要求，会造成一定的直接维修费用上升。

2.2 机械运作的保护剂——润滑

钻井平台设备应适应频繁移位，在不同海域作业，在不同水深进行深水作业，还要适应不同方位的作业，这就对机械设备要求非常严格，除了要经受风、浪、流的作用外，还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境力的作用。经过多年的分析统计，机械设备的故障大约有50%以上是由润滑不良引起的，因此为了保障机械安全运营，必要的润滑一定要到位，不能以假乱真，以次充好。机械设备的各零部件之间的配合相当默契，要求非常精密，为了使用恶略环境下的良好运转，润滑剂可以保持其正常的工作间隙和适宜的工作温度，防止灰尘等杂质进入机械内部，保持良好的运转，降低零件的磨损，减少机械故障，润滑不是局部的作为，而是整个系统的需要，如果出现局部润滑不到位，就会危及全部，因为机械系统不是单独运转，是相互作用，相互工作完成整个作业的。良好的运转环境同时也可以提高机械的使用寿命，润滑会使得设备在工作过程中不会因为磨损过多而造成温度过高，保持良好的运转环境。为此，一要合理使用润滑剂，根据机械结构的不同，选用不同的润滑剂类别，按照环境和季节的不同，选择合适的

润滑剂牌号。不可任意替代，更不可使用伪劣产品；二要经常检查润滑剂的数量和质量，数量不足要补充，质量不佳要及时更换。

2.3 严格遵守操作规范，细心合理规范操作

机械设备除了自身的故障规避以外，操作人员的合理、规范操作显得尤为重要，直接决定着机械设备的故障发生率，所以石油机械操作人员在日常操作设备中，一要做到规范操作，例如在启动机械设备前，按照规范，要检测泠却液是否充足，在预热阶段也要也要等冷卻液与机油达到一定温度之后，才能开始正常的工作；二要按照规定操作，在操作机械设备时，要注意不能在超过机械所能承受的最大负荷下工作，保证机械处于较为平稳的负荷变动，防止发动机、工作装置的大起大落，降低机械的磨损，减少故障的产生；三要及时处理数值变化，在日常工作中，要经常检查各种温度表的数值，发现问题及时解决后再工作。四要建立监督、检查、培训机制，人无完我，保证事故不再发生，保障机械正常良好运转，除了机械日常维护以外，建立比较完善的管理机制尤其重要，通过日常检查、必要的监督促使操作人员提高规范操作意识，加强操作人员的技术技能培训，定期考核，竞争上岗，形成良好的用人机制，保障设备的正常作业，增强企业凝聚力，不断增加企业的效益创收，减少机械故障率和事故的发生率，确保安全有序生产作业。

3 石油钻采机械设备保养维护管理措施

3.1 日常保养与强制保养相结合

在日常保养中，根据石油机械设备维修保养制度或者规定，维护人员一般来说能够坚守岗位，除了对温度、湿度、功率差压等进行常规的检查外，对日常维护中造成的沉淀物清理、因为温度过高造成的潜在磨损进行加润等，还要对设备漏油的密封记录和检查新问题记录进行定期抽查和检查，除此之外还要对容易软化的软管干裂现象进行更换或者保养，对经常更换的软管部位要分析液压系统是否正常，是否需要添加液压油等，检查滤芯是否偏离，如有偏离表明滤芯已经被堵塞，要及时进行停机更换滤芯，以免造成油泵或者马达损坏，如果

压力表失效就要进行及时更换。

石油机械除了日常保养以外，还有一项比较重要的就是强制保养，强制保养就是一些大型的机械设备，专门考日常保养是不够的，一些零部件的运行是有时间限制的，也就是说维持设备寿命长短不是日常保养所能维持的，必须进行大规模的拆卸保养，这些保养必须是强制的，是不能以某些人或者某个报告所能进行意志转移的，是必要要进行的，而且是不能忽视的，必须实现的，因为日常维护根本就达不到预期的要求，各个模块间的设备相互依存，一旦某一模块出现问题，将会导致其他系统无法正常运转，所以就要利用现代科学技术，对这些设备进行预知性的故障维护，从而达到降低故障维修成本的目的。

3.2 战胜海洋的不是机械而是人才

海洋战略，就是人才战略，石油海外采钻主要靠的是人才，所以人才是战备阶段的主要力量，石油钻井平台上日夜奋斗的是我们可爱的石油技术人员和石油工人，一是经过严格的政治审查、身体检验，水平测试，实际考验过后的佼佼者，他们经过学习其它优秀单位中的先进技术，通过传授、实践、培养一批又一批的年轻战友，迅速地打造出一批具有专业技能的高素质队伍；二是进行产学研开发人才，不断开发机械设备操作人员的教育课程安排，加强训练，根据自身单位设备的特点制定出合理的教学计划，充分利用理论结合实践的方法，采取分散教学的方法，分层次地进行专业技术培训；三是開展一些岗位练兵与技术比武等活动，增强操作人员钻研技术的积极性，通过学习国外语言，学习国外风俗习惯，做好做强一方土地上的石油采钻工作；四是要抓好机械设备维修队伍的建设，通过单位自培、引进中等专业人才等办法，提高油田企业的维修技术力量，通过较好的维护保养作业，提高机械设备的运行活力。

3.3 安全管理，安全生产

安全是全社会追求的目标，为了安全考虑，我们是有钻井工程尤其要以安全为重，严格管理。安全管理的一个重要因素就是对于机械设备的管理，只有做好了这些机械设备的安全管理，才能保障其它环