薛玉翔

中海油田服務(wù)股份有限公司鉆井事業(yè)部 廣東深圳 518000

1 我國當(dāng)前鉆井機(jī)械設(shè)備現(xiàn)狀

我國在工業(yè)基礎(chǔ)上與歐美等發(fā)達(dá)國家還有較大的差距，雖然近年來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，綜合國力得到了顯著增強(qiáng)，但是鉆井機(jī)械設(shè)備技術(shù)的發(fā)展考驗(yàn)的是國家的工業(yè)基礎(chǔ)，我國工業(yè)發(fā)展雖然迅速，但是由于發(fā)展時間比較短，所以基礎(chǔ)仍舊相對比較薄弱，所以在很長一段時間內(nèi)我國一些重要區(qū)域的鉆井機(jī)械設(shè)備為進(jìn)口設(shè)備，國外機(jī)械設(shè)備具有使用穩(wěn)定性高、質(zhì)量過硬、工作效率高的優(yōu)勢，但是我們也深刻意識到進(jìn)口別國先進(jìn)設(shè)備畢竟不能促進(jìn)我們本國相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展，因此我國在進(jìn)口設(shè)備的基礎(chǔ)上組織技術(shù)人員對進(jìn)口設(shè)備的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行研究分析，通過消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)來提升本國鉆井機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平[1]。

目前我國也擁有一系列的鉆井機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，能夠提供多種類型的鉆井機(jī)械設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用過程中也具有較好的使用效果，雖然相較于一些國外先進(jìn)的高端設(shè)備還有一定的技術(shù)差距，但是從技術(shù)發(fā)展速度上來看，我們與國外先進(jìn)技術(shù)的差距正在逐步縮小，與國外相比，我國具有更好的研發(fā)經(jīng)濟(jì)支持以及更廣闊的發(fā)展空間，因此我國鉆井機(jī)械設(shè)備在發(fā)展過程中瞄準(zhǔn)國外同類水平的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國一些先進(jìn)的工業(yè)自動化技術(shù)，也在一系列國產(chǎn)產(chǎn)品上逐漸開始實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化以及部分智能化的技術(shù)目標(biāo)。同時，我國目前在用的鉆井機(jī)械設(shè)備中很多國外進(jìn)口設(shè)備也都經(jīng)過了我國的技術(shù)改造，雖然說國外進(jìn)口的設(shè)備技術(shù)水平比較高，但是畢竟其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)缺乏針對性，由于我國國土面積廣闊，油田所處具體的地理位置差異很大，所以不同油田自然環(huán)境以及地理情況差異也很大，很多國外機(jī)械設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用與相應(yīng)開采作業(yè)中存在環(huán)境適應(yīng)性較差的情況，而且在操作以及其他方面也沒有妥善考慮我國實(shí)際工作情況，所以在使用過程中存在一些問題，我們在接收設(shè)備后即開始對一些設(shè)備進(jìn)行針對性的改進(jìn)，同時在投入使用后也根據(jù)具體的使用反饋情況來進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使之更符合我國石油工業(yè)的相關(guān)作業(yè)要求[2]。

2 機(jī)械設(shè)備在石油鉆井過程中的故障

2.1 缺乏檢修保養(yǎng)及退化性故障

鉆井機(jī)械設(shè)備一般來講使用年限是比較長的，但是在日常運(yùn)行過程中也需要周期性的維護(hù)保養(yǎng)，如果保養(yǎng)檢修工作不到位就容易導(dǎo)致一些耗損機(jī)構(gòu)出現(xiàn)過度損耗的情況，長此以往導(dǎo)致相應(yīng)部位出現(xiàn)故障，由此引發(fā)的故障內(nèi)容中比較常見的是異常磨損、形變以及斷裂等故障，出現(xiàn)此類故障后鉆井設(shè)備在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)較大的異響，同時還可能出現(xiàn)震動、卡死乃至于完全停機(jī)的情況。鉆井機(jī)械各個活動部件在運(yùn)行過程中也需要良好的潤滑，如果在使用過程中沒有按照檢修保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)按時予以保養(yǎng)并排除潛在故障就會導(dǎo)致故障進(jìn)一步放大。當(dāng)然，隨著設(shè)備使用年限的不斷增加，設(shè)備各結(jié)構(gòu)部分的損耗也在不斷增加，設(shè)備逐漸出現(xiàn)老化的情況，設(shè)備老化后一些動力傳動機(jī)械結(jié)構(gòu)、減震結(jié)構(gòu)以及鉆頭部分都會出現(xiàn)強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降的情況，這種故障我們一般稱之為退行性故障[3]。

2.2 外部不利因素造成的故障

設(shè)備正常運(yùn)行的情況下也會受到較多的外部不利因素的影響，由于在運(yùn)行過程中鉆井機(jī)械設(shè)備與外部環(huán)境存在較多直接接觸的部分受到工作環(huán)境的直接影響，土石沙塵以及鹽堿腐蝕等都是鉆井機(jī)械設(shè)備經(jīng)常要面對的不利環(huán)境因素，土石沙塵會在設(shè)備散熱系統(tǒng)上形成覆蓋層進(jìn)而影響散熱效果，在這種情況下設(shè)備就會出現(xiàn)過熱的情況，這不僅會導(dǎo)致動力輸出下降，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)燒蝕的問題。土石沙塵除了會影響散熱之外還經(jīng)常造成管線堵塞的問題，不論是水管還是油管都容易因土石沙塵而出現(xiàn)不同程度的堵塞，這種問題也是導(dǎo)致設(shè)備故障的重要原因。另外，設(shè)備在安裝運(yùn)輸過程中也容易因外力因素出現(xiàn)損壞的情況，比如在日常檢修過程中，如果未按照相應(yīng)檢修流程以及操作規(guī)章制度來進(jìn)行就容易導(dǎo)致設(shè)備安裝精度下降，在運(yùn)行過程中就容易出現(xiàn)共振等損壞設(shè)備的問題，而運(yùn)輸過程中也可能因顛簸、磕碰等造成相應(yīng)的設(shè)備部件出現(xiàn)損壞的情況[4]。

3 石油鉆井設(shè)備的管理與維護(hù)策略

3.1 設(shè)定并執(zhí)行更嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

國外在工業(yè)技術(shù)方面一直以來對國內(nèi)都有較大的技術(shù)優(yōu)勢，而國外所執(zhí)行的鉆井機(jī)械質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自然也具有較強(qiáng)的參考意義，但是這并不意味著我國在鉆井機(jī)械設(shè)備質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)方面要完全照搬國外內(nèi)容，我們想要更好的保障設(shè)備質(zhì)量，應(yīng)該從設(shè)備生產(chǎn)以及具體使用環(huán)境兩個方面來進(jìn)行考慮，國外相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也是結(jié)合了國外的具體使用環(huán)境，因此我國在質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)方面也要充分考慮這一內(nèi)容。另外，有了相應(yīng)的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)之后還要重視相應(yīng)的執(zhí)行情況，相應(yīng)監(jiān)管部門應(yīng)該大力強(qiáng)化檢查工作，保障生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求來生產(chǎn)合格的設(shè)備，從零部件生產(chǎn)開始就應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)管理體系的執(zhí)行工作，全面保障設(shè)備的整體質(zhì)量。對于生產(chǎn)質(zhì)量不合格的應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的處罰，責(zé)令強(qiáng)化生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2 加強(qiáng)設(shè)備資料的管理工作

大型工業(yè)設(shè)備的質(zhì)量控制離不開設(shè)備資料，設(shè)備資料記錄了設(shè)備整體的機(jī)械構(gòu)成部分以及電子、軟件等其他技術(shù)內(nèi)容，我們應(yīng)該加強(qiáng)對設(shè)備資料的管理工作，設(shè)備資料根據(jù)具體的時間情況有傳統(tǒng)紙質(zhì)資料以及電子資料等，從當(dāng)前的整體形式上來看，紙質(zhì)資料必然逐漸轉(zhuǎn)化為電子資料進(jìn)行存儲，這是發(fā)展的必然趨勢，為了良好保存既往技術(shù)資料，應(yīng)該對傳統(tǒng)紙質(zhì)資料進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)化，以電子數(shù)據(jù)形式進(jìn)行歸類存儲，這樣不論從技術(shù)發(fā)展層面還是技術(shù)保障層面都有利于產(chǎn)品整體質(zhì)量控制。

3.3 針對性進(jìn)行檢修保養(yǎng)

鉆井機(jī)械設(shè)備在檢修保養(yǎng)過程中要根據(jù)具體的檢修工作內(nèi)容對相應(yīng)部位的重點(diǎn)檢修內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的查看，比如齒輪嚙合部位以及其他接觸摩擦部位，這些部位在日常運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)磨損的情況，在檢查過程中要重點(diǎn)對齒輪嚙合情況以及齒輪本身是否存在裂痕等進(jìn)行檢查。同時我們還要重點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備不同狀態(tài)下的檢修工作，靜態(tài)檢修以及設(shè)備運(yùn)行檢修工作都要妥善進(jìn)行，如果在設(shè)備運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)齒輪箱以及液壓油箱等部位存在過熱的情況要對散熱系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查包括散熱片、水泵、散熱水管等進(jìn)行全面的檢查，導(dǎo)致散熱異常的原因比較多，如果是散熱片有污物覆蓋要及時進(jìn)行清理，散熱管堵塞的要進(jìn)行清掏。在運(yùn)行檢查過程中要格外注意一些異常的響動，這些異常響動主要包括金屬碰撞音以及摩擦音等，找到具體位置并進(jìn)行拆卸檢查，對異常受力或者潤滑不佳的情況進(jìn)行排除。注意一些設(shè)備的時限性保養(yǎng)工作，按照檢修手冊要求對達(dá)到檢修標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)部分按照手冊內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的檢查，發(fā)現(xiàn)故障及時進(jìn)行排除。

3.4 做好常見故障的維修

常見故障內(nèi)容比較多，我們在此對其中一部分典型故障內(nèi)容的維修進(jìn)行分析。首先是磨損及斷裂故障，上文中我們對常見的磨損斷裂故障內(nèi)容進(jìn)行了敘述，當(dāng)出現(xiàn)母螺紋受損時，一般需要進(jìn)行機(jī)床鏜修，使其恢復(fù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。而齒圈斷裂或者磨損，則需要針對損壞的齒輪進(jìn)行整體更換。不論是磨損還是斷裂都需要將損壞的部分進(jìn)行更換，同時還要對周邊齒輪以及傳動部分進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)磨損的情況也要進(jìn)行更換。機(jī)殼斷裂一般需要詳細(xì)查看機(jī)殼斷裂的具體程度，多數(shù)情況下設(shè)備檢修手冊中會規(guī)定機(jī)殼允許修復(fù)的損傷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)尚未達(dá)到整體更換標(biāo)準(zhǔn)時可以采用焊接修復(fù)的方式來恢復(fù)機(jī)殼整體強(qiáng)度，一旦超過允許的損壞標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)該整體更換機(jī)殼。以泥漿泵的檢修為例，泥漿泵的導(dǎo)板和十字頭的磨損需要進(jìn)行更換，更換后為了改善磨損情況一般從選材和潤滑兩方面來進(jìn)行改良，根據(jù)實(shí)際工作需求更換強(qiáng)度更高耐磨損性更佳的導(dǎo)板和十字頭材料，同時對其運(yùn)行過程中的潤滑情況進(jìn)行改良。還要根據(jù)導(dǎo)板以及十字頭的間隙進(jìn)行調(diào)整，避免間隙過小對二者造成過度磨損。

4 結(jié)語

從我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中可以看出近年來石油行業(yè)的發(fā)展非常迅猛，并且石油行業(yè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中不可替代的重要組成部分。在石油鉆井設(shè)備的機(jī)械管理過程中進(jìn)行精確有效的維護(hù)工作，可以讓相關(guān)鉆井作業(yè)安全高效開展。在精細(xì)完成維保工作的同時，能夠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備中存在的隱患和故障，及時處理設(shè)備隱患可以避免較大設(shè)備故障的發(fā)生，進(jìn)一步促進(jìn)我國石油行業(yè)的優(yōu)質(zhì)發(fā)展。