1、 石油鉆井機械設備管理和保養維修 摘要：石油鉆井機械的維護保養包含機械、電氣等方面的內容,對于提高石油鉆井機械的生產效率、降低因石油鉆井機械維護不當而導致的停機時間有著極為重要的意義。分析石油鉆井機械維護保養中所出現的一些問題的基礎上,提出如何從石油鉆丼機械設備維護的方法、管理等方面更好的做好石油鉆井機械設備的維護保養工作。 隨著我國的經濟快速發展，石油已經成為了我國經濟快速發展中不可或缺的重要能源，做好石油鉆井機械的維護和保養對于確保石油產量，保證:采油工作的順利進行有著十分重要的意義。在石油的勘探開采過程中，石油鉆井機械設備的配置是必不可少的，且由于石油鉆井機械設備的結構較為復雜，對于石油

2、鉆井機械設備的操作及后期的維護保養提出了更高的要求。做好石油鉆井機械設備的維護保養工作有利于提高石油鉆井機械設備的開采利用率，使石油鉆井機械設備長期處于可以工作的狀態，避免因非工作停機所帶來的損失，降低石油鉆井機械設備的生產成本，提高石油鉆井機械設備的使用壽命。在石油鉆井機械設備的維護保養過程中總結其易發故障的部位及分析原因，為后續的石油鉆井機械設備的維護保養提供有效地指導。1、 石油鉆機管理與維護的意義 鉆井機械維修是對鉆井機械維護和修理的簡稱。維護是為了保持延長或改善提高鉆井機械性能而實施的技術活動;修理則是為了恢復或改善提高鉆井機械性能而實施的技術活動。維修的作用可以概括為“增加利潤、節

3、省原材料、優化投資回報、延長設備的使用壽命、減少生產費用、避免事故和技術性災難”。維修為鉆井機械在施工中有條不紊地高效工作做出了重要的前期保障，可以說，隨著高科技產品的不斷出現，先進的維修可以確保設備無故障運行，而且能使設備經常保持良好的狀態。 就維修性質來講，維修為將來投資。維修不只是排除故障，而是保證企業生存、發展，取得企業經濟效益的一種長期連續的投資。做好這項工作，對保證企業正常生產，增加產量，改善產品質量，提高勞動生產率，降低成本和改善其它各項技術、經濟指標都有著重要的意義。當前，鉆井機械維修中還存在許多問題，應認真總結經驗教訓，深入研究搞好鉆井機械維修的措施。未來的維修將是綠色的維修

4、，先進的維修，再創造工程的維修。維修己不僅是恢復鉆井機械原有性能的手段.而是要改善提高鉆井機械性能，從而提高鉆井速度和質量。維修也是一種投資，它是與固定資產同樣重要的投資，沒有維修投資，固定資產就難以保證回報，難以擴大。維修己不再是一種輔助手段和應急措施，而是生產力的組成部分，是關系到經濟發展的一項重要任務。2、 石油鉆機設備綜述鉆機是一套由多臺設備組成的大功率聯合機組，包括以下八大系統:起升系統、旋轉系統、循環系統、動力系統、傳動系統、控制系統、底座、車甫助系統。起升系統、旋轉系統和循環系統這三大系統設備是直接服務于鉆井生產的，是鉆機的三大工作機組。這個機組主要在起下鉆作業中起下鉆具;在完井

5、作業中下套管;在正常鉆進時控制壓、送進鉆具。由絞車、輔助剎車、游動系統(天車、游動滑車、大鉤及鋼絲繩)、井架、井口工具及機械化設備(吊卜、吊環、卜瓦、動力大鉗、旋繩器、立根移運機構)等構成。可以驅動鉆具旋轉，帶動鉆頭破碎巖石。 再就是循環系統，可以提供高壓鉆井液，清除井底己破碎的巖石，保證繼續鉆進，同時冷卻鉆頭，防井噴、井塌，傳遞動力驅動井下動力鉆具(渦輪、螺桿動力鉆具)。由鉆井泵、地面管匯、鉆井液池和鉆井液槽、鉆井液凈化設備和鉆井液調配設備等組成;動力驅動設備，供給二大工作機組及其它輔助機組動力。由內燃機及其供油設備，或者交流、直流電動機及其供電、保護、控制設備等組成;傳動系統設備，連發動機

6、與工作機，實現從驅動設備到工作機組的能量傳遞和分配及運動力一式的轉換。減速、并車、倒車、變速及換向機構等，有機械傳動、液力傳動、液壓傳動、電傳動等形式組成;控制系統用來指揮各機組協調地行工作;監測顯不儀表用來測量井底參數、監測顯不地而有關系統設備的工況。由控制系統有機械控制、氣控、電控、液控和電、氣、液混合控制組成;監測顯不儀表有指重表、鉆井泵壓力表、鉆井八參數儀(大鉤負荷、鉆進速率及井深、泵壓、轉盤扭矩、吊鉗扭矩、轉盤轉送、泵沖次、泵出口排量)、隨鉆測量系統。3、 石油設備故障概論 1、石油鉆井機械常見故障 (1)損壞型故障.如斷裂、開裂、點蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂、壓痕等。 (2)退化型

7、故障。如老化、變質、剝落、異常磨損等。 (3)松脫型故障。如松動、脫落等。(4)失調型故障。如壓力過高或過低、行程失調、間隙過大或過小、干涉等。 (5)堵塞與滲漏型故障。如堵塞、漏水、漏氣、滲油等。(6)性能衰退或功能失效型故障模式。如功能失效、性能衰退、過熱等。 2、造成的故障后果有下列4類: (1)隱蔽性故障后果 隱蔽性故障沒有直接的影響，但它有可能導致嚴重的、經常是災難性的多重故障后果。 (2)安全性和環境性后果 如果故障會造成人員傷亡，就具有安全性后果;如果由于故障導致企業違反了行業、地方、國內或國際的環境標準，則故障具有環境性后果。 (3)使用性后果 如果故障影響生產(產量、產品質量

8、、售后服務或除直接維修費用以外的運行費用)，就認為具有使用性后果。 (4)非使用性后果 劃分到這一類里的是明顯功能故障，它們既不影響安全也不影響生產，它只涉及直接維修費用。 3、石油鉆并機械設備故障的預防為了更好的提高石油鉆井機械設備的利用率，通過良好的維護保養來對石油鉆井機械設備的故障進行預防是較為可靠的一種方式，其中預防措施主要集中在以下幾點:1) 做好石油鉆井機械設備的潤滑工作，良好的潤滑可以在相互摩擦的零部件之間形成一層較為良好的油膜，減少兩者之間的摩擦力，延長零部件的使用壽命，通過對石油鉆井機械設備所出現的機械故障進行調查后發現，有相當一部分是由于潤滑不當所造成的，同時，確保通過潤滑

9、可以有效的確保各個零部件之間的空隙，可以有效的減緩因振動等原因所造成的石油鉆井機械設備零部件之間的磨損，在減少零部件之間磨損的同時，良好的潤滑還能夠帶走因摩擦所帶來的多余熱量。對于潤滑劑的選擇需要根據季節不同選用不同標號的潤滑油。2)在進行石油鉆井機械設備操作時需要嚴格按照設備的操作規范進行，良好的操作可以有效地降低石油鉆井機械設備的故障發生率。 4、故障原因分析及其步驟 故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因，更重要的在于將故障機理識別清楚，提出有效的改進措施，以預防故障重復發生。通過故障分析，找到造成故障的真正原因，從設計、材料選擇、加工制造、裝配調整、使用與保養等方而采取措施

10、，提高機械產品的可靠性。例如:軸塞泵(泥漿泵)在運轉過程中，由于機械本身的原因、工藝操作或高溫、高壓、物料腐蝕等使用條件的原因，往往會造成各種故障如泵壓降低、排量不足、有異常噪音等。通過對故障情況的具體分析，找出原因，采取措施，才能使設備正常運轉，同時，也可以指導設計、加工、裝配、使用與保養，提高機械產品的可靠性。 在分析故障時，一般是從故障的現象入手，通過故障現象找出原因和故障機理。由于受現場條件的限制，觀察到或測量到的故障現象可能是系統的，如軸塞泵(泥漿泵)不吸液;也可能是某一零件的，如泥漿泵的凡爾密封不嚴;也可能是某一部件的，如拉桿活塞組及缸套損壞等。因此，針對產品結構的不同層次，其故障

11、模式有互為因果的關系。如“活塞及缸套損壞”這一故障是它上一層次“缸體發熱”的原因，又是它下一層次故障模式泥漿泵不能正常運轉的結果。 故障原因分析是一門綜合性學科，涉及系統分析、結構分析、測試分析，以及有關疲勞、斷裂、磨損、腐蝕等各種學科的知識。對故障分析主要包括以下步驟: (1)現場調查。主要包括收集發生故障的時間、環境、順序等背景數據和使用條件;故障現場攝像或照相;收集和整理故障件的主要歷史資料如設計圖樣、操作規范、驗收報告、故障情況記錄和維修報告等;對故障件進行初步檢查、鑒別、保存和清洗等。 (2)分析并確定故障原因和故障機理。主要包括對故障件的無損檢驗、性能試驗、斷口的宏觀與微觀檢查等檢

12、查與分析;必要的理論分析和計算如強度、疲勞、斷裂力學分析及計算等;初步確定故障原因和機理。 (3)分析結論。當每一件故障分析工作做到一定階段或試驗工作結束時，都要對所獲得的全部資料、調查記錄、證詞和測試數據，按設計、材料、制造、使用四個方面是否有問題來進行集中歸納、綜合分析和判斷處理，提出一個結論明確、建議中肯的報告。一方面是為了改進工作、積累資料、交流經驗:另一方面也是為索賠和法律仲裁提供依據。4、 石油設備的保養與維護 1、設備維護的基礎 為做好對于石油鉆井機械設備的維護與保養需要從以下幾點人手:1) 加強對于石油鉆井機械設備工作及維護保養人員的技能培訓，不斷提高人員素質與業務技能，以上這

13、些是做好石油鉆井機械設備維護保養的基礎。同時應當根據需要以及崗位的設置進行多層次、多形式的知識和技能培訓工作，積極引人專業技術人才，加強做好石油鉆井機械設備維護保養工作中的技術指導。同時對于在崗人員進行定期的培訓與提升，同時積極做好石油鉆井機械設備維護保養人員的職業道德建設工作，在加強技能培訓的同時狠抓精神文明建設工作，做好對于石油鉆井機械設備的維護保養。同時建立起相應的石油鉆井機械設備維修技術人員的技術培訓檔案做好記錄工作，以此來提高石油鉆井機械設備維護保養在人員方面的執行力度，做好石油鉆井機械設備維保工作能夠按時按量予以完成。2) 應當根據石油鉆井機械設備故障發生的實際情況建立起合理規范的

14、維保方法，石油鉆井機械設備是一 整套的鉆探設備，其中轉盤鉆機是石油鉆井機械設備中最為常規的一種形式，同時，為適應不同地質條件及環境下的鉆井需要，各國研制出了不同條件下的鉆機，例如:針對沙漠環境下的沙漠鉆機、小并眼鉆機等。對于鉆機的保養要確保鉆機的表面處于清潔狀態，不得在表面粘附有泥漿、污垢等。同時對于鉆機的傳動部分以及轉動軸承部分需要引起足夠的重視，做好相應的清潔及潤滑工作，減少高速轉動摩擦所帶來的磨損，對于石油鉆井機械設備中的溫度較高的部分要做好冷卻，并需要確保冷卻能夠按照需要進行工作，減少因石油鉆井機械設備中部分過熱而引起的設備機械損傷。對于石油鉆井機械設備中的各個管路需要檢查是否有裂縫、

15、滲漏等現象的發生，對于一些軟管則需要重點檢查其表面是否有干裂、鼓包、老化等問題，對于各個連接部件檢查其密封圈是否良好，對于一些過濾的濾芯需要定期進行檢查更換。2、 設備保養與維修的具體措施 （1）保養與強制保養相結合 在日常保養中，根據石油機械設備維修保養制度或者規定，維護人員一般來說能夠堅守崗位，除了對溫度、濕度、功率差壓等進行常規的檢查外，對日常維護中造成的沉淀物清理、因為溫度過高造成的潛在磨損進行加潤等，還要對設備漏油的密封記錄和檢查新問題記錄進行定期抽查和檢查，除此之外還要對容易軟化的軟管干裂現象進行更換或者保養，對經常更換的軟管部位要分析液壓系統是否正常，是否需要添加液壓油等，檢查濾

16、芯是否偏離，如有偏離表明濾芯己經被堵塞，要及時進行停機更換濾芯，以免造成油泵或者馬達損壞，如果壓力表失效就要進行及時更換。 石油機械除了日常保養以外，還有一項比較重要的就是強制保養，強制保養就是-些大型的機械設備，專門依靠日常保養是不夠的，一些零部件的運行是有時間限制的，也就是說維持設備壽命長短不是日常保養所能維持的，必須進行大規模的拆卸保養，這些保養必須是強制的，是不能以某些人或者某個報告所能進行意志轉移的，是必要要進行日常維護根木就達不到預期的要求，各個模塊間的設備相互依存，一旦某一模塊出現問題，將會導致其他系統無法正常運轉，所以就要利用現代利一學技術，對這些設備進行預知性的故障維護，從而

17、達到降低故障維修成本的目的。 （2）戰勝海洋的不是機械而是人才 海洋戰略，就是人才戰略，石油海外采鉆主要靠的是人才，所以人才是戰備階段的主要力量，石油鉆井平臺上日夜奮斗的是我們可愛的石油技術人員和石油工人，一是經過嚴格的政治審查、身體檢驗，水平測試，實際考驗過后的佼佼者，他們經過學習其它優秀單位中的先進技術，通過傳授、實踐、培養一批又一批的年輕戰友，迅速地打造出一批具有專業技能的高素質隊伍;二是進行科研開發人才，不斷開發機械設備操作人員的教育課程安排，加強訓練，根據自身單位設備的特點制定出合理的教學計劃，充分利用理論結合實踐的辦法，采取分散教學的辦法，分層次地進行專業技術培訓;二是開展一些崗位

18、練兵與技術比武等活動，增強操作人員鉆研技術的積極性，通過學習國外語言，學習國外風俗習慣，做好做強一方土地上的石油采鉆工作;四是要抓好機械設備維修隊伍的建設，通過單位自培、引進中等專業人才等辦法，提高油田企業的維修技術力，通過較好的維護保養作業，提高機械設備的運行活力。 （3）安全管理，安全生產 安全是全社會追求的目標，為了安全考慮，我們是有鉆井工程尤其要以安全為重，嚴格管理。安全管理的一個重要因素就是對于機械設備的管理，只有做好了這些機械設備的安全管理，刁一能保障其它環節的安全順利的進行。機械設備的安全管理首先就是做好采購環節的安全考量;其次是企業內部要是想安全責任制，成立安全領導小組，運行安全工作會議和安全檢查工作制;再次就是設備維修的安全材料采購環節的監督、檢查制度，機械的安全故障往往不是機械本身出來多大問題，而是機械的配件出來問題，導致整個設備故障重重;最后就是編制安全操作手冊，強化操作人員的安全操作意識