油田機電設備檢修質量問題解析

辛立旺

（山西離柳焦煤集團有限公司， 山西 孝義 032302）

引言

在機電設備運行當中，由于油田開采現場環境非常復雜，安全影響因素相對較多，如果機電設備故障問題沒有第一時間得到檢修，會大大降低采油現場的安全性。機電設備檢修工作的重要性不言而喻，直接關乎著人們的生命財產安全和自然環境和諧性。雖然我國近些年機電設備引發的事故幾率所有下降，但形勢依然嚴峻，存在著一些問題。再加上機電組和電氣系統較為復雜，機電設備檢修工作系統性強，是一項動態的機械管理工作，保證其安全性是重中之重。因此，以某工程為例，分析其機電設備質量檢修過程[1]。

1 副斜井提升設備

由于當今油田開采都是深層開采，為了能夠提高采油量往往需要將油井兼并重組，而副斜井提升設備主要是負責油井大件下放以及設備、廢物的輔助提升。某工程設計最大物件質量為10 t，提升灌漿是由5輛1 t運輸車組列完成。通過進行組合變更后，將最大質量變更為11 t，而車輛串聯組的形式不變。通過質量檢查可以發現，該工程組合方法由于荷載力過高而導致副斜井提升設備磨損量過大，造成很多隱性故障問題。經過方案設計與優化，利用現有設備，提升系統采用雙溝串車的提升方法，將在灌漿土時每次串1 t需運輸車5輛，提升大件過程中每提11 t需平板車1輛，另一側增設1 t運輸車3兩。提重鋼絲繩的負荷標準為42.085 kN和42.258 kN[2]。

本工程在設計變更完成后，采用了兩根鋼絲繩，規格為30 NAT6×7+FC 1670 ZS 499310，通過校檢安全系數得出：md=565866/（42258+1035×3.10×0.530×9.81）=9.6＞6.5。

電動機的規格為（自帶風扇冷卻）：

等效力Fd=43.854 kN。

等效功率Nd=1.1×47294×3.83/（1000×0.85）=234 kW。

在實際應用過程中提吊大件工程采用低速升降方法，并且最大班作業時間要控制在3 h以下。

2 通風設備

該工程的通風設計方案是采用FBCDZ-10-№27型油田專用的防爆對旋通風機2臺，一臺投入正常工作，一臺備用。但是在實際應用中發現，由于油井較深，淺層風壓和油氣可以被排除或收集，但是深層壓力依然無法得到改善，通過檢查分析得出通風設備動力不足。結合工程通風依據可知：

通風設備所需風量為QF=121 m3/s。

通風設備所需風壓：通風容易時期HFmin=2009Pa，通風困難時期HFmax＝2201 Pa。

通風容易時期通風網路特性方程為Hmin=R1Q2=0.137786Q2。

通風困難時期通風網路特性方程為Hmax=R2Q2=0.150954 Q2。

通風配電是6 kV配電室，采取12臺KYN28A型高壓開關柜向通風機配電，采用兩臺變壓器柜，主要是用作于380/220 V低壓負荷供電，兩回路6 kV電源用作于油井施工現場的35 kV變電所6 kV母線不同母線段，一用一備。為了能夠最大程度節省電能，主要是采用變頻方法，采用防爆型風機內裝電機。在風機口上安裝通風蝶閥，并在與風機集流器中設置連接風筒，并開設旁路風門；為了保證施工現場和存儲倉庫的工作環境，在風機擴散塔中裝設了消音器[3]。

3 壓縮空氣設備

壓縮空氣設備可以直接增加井下壓力，從而提高出油效率，加快工程開展進程。該工程最初是采用了4臺ML110SE型地面固定式螺桿式空氣壓縮機，其中3臺工作，1臺備用。排氣壓力為0.75 MPa、功率為110 kW，采用風冷形式。在實際應用過程中，發現該方法成本相對較高，現場設備資源利用率低，所以需要進行重新設計變更[4]。

由于深井的易燃易爆氣體更濃，如果出現火源就會產生爆炸危險。同時，如果壓力失衡可能造成井噴，結合本工程的實際特點，決定采用地面集中壓風機站。油氣開采所需壓力量為：Q=α1·α2·γ·∑mi·qi·ki=1.2×1.15×1.0×（2×8×1+6×2.8×0.91+1×1.5×1）=45.25 m3/min。

式中：α1為管網全長漏氣系數；α2為考慮風動機械磨損，耗氣量增加的系數；γ為海拔高度修正系數；mi為同型號風動機械在一個班內使用的臺數；qi為風動機械額定耗氣量；ki為同型號風動機械同時使用系數。

為了能夠提高機械運行效率，決定采用1臺R110－A8.5型、3臺MM110型螺桿式空氣壓縮機，三用一備。這樣即可在滿足工程采油量的同時，將耗能減低20%以上，一年生產成本可以減少10萬元以上[5]。

4 油井安全生產監控系統

深油井由于設備延展性強，需要更高瓦數的機電設備保證采油效率，再加上油井具有爆炸性危險。這就需在內部設置安全監控系統，對各項機電設備運行情況進行監控，通過采集、傳輸、處理、顯示、記錄相關數據信息，給安全管理人員提供精準數據，并提早預測安全隱患，制定安全措施，避免產生安全事故問題。需要應用油田專用安全生產監控系統一套，對井下采油環境進行連續監控，包括易燃易爆氣體量、風速、有毒氣體量（一氧化碳等）、溫度、油位、水位、風機開閉狀態、內部壓力等，如果內部油氣濃度將要達到標準數值的90%會亮光警示、超過標準值自動切斷電源、在標準值90%以下會自動復電運行。工作面和井道全部采用風巷道內全部非本質安全型電氣設備。此外要對生產設備運行狀態進行實時監控，包括排水泵、抽油泵、注水泵、通風機、斜井提升機等，如果一個設備出現了問題，盡量在不影響正常生產的情況下，更換備用設備，對故障設備進行獨立維修；如果是聯動性設備無法更換備用設備，則需要拉斷總電源，保證檢修安全。

5 結語

油田機電設備對采油現場安全有著直接作用，為了能夠提高油氣開采的安全性，必須要加強機電設備檢修工作，并針對現有問題采用針對性解決措施，以優化機電設備生產系統，保證生產的安全性、高效性、經濟性。

[1]宣艷.機電設備的安全管理與檢修的有效措施分析[J].硅谷，2014（24）：225.

[2]王佳偉.機電設備優化檢修在電廠中的應用[J].科技與企業，2015（21）：71.

[3]張銀花.機電設備運轉監控及檢修預警系統的應用[J].中州煤炭，2011（10）：103-104.

[4]王亞鋒.機電設備的檢修與安全管理的有效措施探析[J].科技經濟導刊，2016（21）：66-68.

[5]劉文新.機電設備常見故障類型檢修方法[J].南方農機，2017（8）：26-27.