油田機(jī)電設(shè)備檢修質(zhì)量問題解析

辛立旺

（山西離柳焦煤集團(tuán)有限公司， 山西 孝義 032302）

引言

在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中，由于油田開采現(xiàn)場環(huán)境非常復(fù)雜，安全影響因素相對較多，如果機(jī)電設(shè)備故障問題沒有第一時(shí)間得到檢修，會(huì)大大降低采油現(xiàn)場的安全性。機(jī)電設(shè)備檢修工作的重要性不言而喻，直接關(guān)乎著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和自然環(huán)境和諧性。雖然我國近些年機(jī)電設(shè)備引發(fā)的事故幾率所有下降，但形勢依然嚴(yán)峻，存在著一些問題。再加上機(jī)電組和電氣系統(tǒng)較為復(fù)雜，機(jī)電設(shè)備檢修工作系統(tǒng)性強(qiáng)，是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)的機(jī)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(jī)電設(shè)備質(zhì)量檢修過程[1]。

1 副斜井提升設(shè)備

由于當(dāng)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(shè)備主要是負(fù)責(zé)油井大件下放以及設(shè)備、廢物的輔助提升。某工程設(shè)計(jì)最大物件質(zhì)量為10 t，提升灌漿是由5輛1 t運(yùn)輸車組列完成。通過進(jìn)行組合變更后，將最大質(zhì)量變更為11 t，而車輛串聯(lián)組的形式不變。通過質(zhì)量檢查可以發(fā)現(xiàn)，該工程組合方法由于荷載力過高而導(dǎo)致副斜井提升設(shè)備磨損量過大，造成很多隱性故障問題。經(jīng)過方案設(shè)計(jì)與優(yōu)化，利用現(xiàn)有設(shè)備，提升系統(tǒng)采用雙溝串車的提升方法，將在灌漿土?xí)r每次串1 t需運(yùn)輸車5輛，提升大件過程中每提11 t需平板車1輛，另一側(cè)增設(shè)1 t運(yùn)輸車3兩。提重鋼絲繩的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)為42.085 kN和42.258 kN[2]。

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

電動(dòng)機(jī)的規(guī)格為（自帶風(fēng)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(shí)際應(yīng)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(yè)時(shí)間要控制在3 h以下。

2 通風(fēng)設(shè)備

該工程的通風(fēng)設(shè)計(jì)方案是采用FBCDZ-10-№27型油田專用的防爆對旋通風(fēng)機(jī)2臺，一臺投入正常工作，一臺備用。但是在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，由于油井較深，淺層風(fēng)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(fēng)設(shè)備動(dòng)力不足。結(jié)合工程通風(fēng)依據(jù)可知：

通風(fēng)設(shè)備所需風(fēng)量為QF=121 m3/s。

通風(fēng)設(shè)備所需風(fēng)壓：通風(fēng)容易時(shí)期HFmin=2009Pa，通風(fēng)困難時(shí)期HFmax＝2201 Pa。

通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)路特性方程為Hmin=R1Q2=0.137786Q2。

通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)路特性方程為Hmax=R2Q2=0.150954 Q2。

通風(fēng)配電是6 kV配電室，采取12臺KYN28A型高壓開關(guān)柜向通風(fēng)機(jī)配電，采用兩臺變壓器柜，主要是用作于380/220 V低壓負(fù)荷供電，兩回路6 kV電源用作于油井施工現(xiàn)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(jié)省電能，主要是采用變頻方法，采用防爆型風(fēng)機(jī)內(nèi)裝電機(jī)。在風(fēng)機(jī)口上安裝通風(fēng)蝶閥，并在與風(fēng)機(jī)集流器中設(shè)置連接風(fēng)筒，并開設(shè)旁路風(fēng)門；為了保證施工現(xiàn)場和存儲倉庫的工作環(huán)境，在風(fēng)機(jī)擴(kuò)散塔中裝設(shè)了消音器[3]。

3 壓縮空氣設(shè)備

壓縮空氣設(shè)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(jìn)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(jī)，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(fēng)冷形式。在實(shí)際應(yīng)用過程中，發(fā)現(xiàn)該方法成本相對較高，現(xiàn)場設(shè)備資源利用率低，所以需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)變更[4]。

由于深井的易燃易爆氣體更濃，如果出現(xiàn)火源就會(huì)產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。同時(shí)，如果壓力失衡可能造成井噴，結(jié)合本工程的實(shí)際特點(diǎn)，決定采用地面集中壓風(fēng)機(jī)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(wǎng)全長漏氣系數(shù)；α2為考慮風(fēng)動(dòng)機(jī)械磨損，耗氣量增加的系數(shù)；γ為海拔高度修正系數(shù)；mi為同型號風(fēng)動(dòng)機(jī)械在一個(gè)班內(nèi)使用的臺數(shù)；qi為風(fēng)動(dòng)機(jī)械額定耗氣量；ki為同型號風(fēng)動(dòng)機(jī)械同時(shí)使用系數(shù)。

為了能夠提高機(jī)械運(yùn)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(jī)，三用一備。這樣即可在滿足工程采油量的同時(shí)，將耗能減低20%以上，一年生產(chǎn)成本可以減少10萬元以上[5]。

4 油井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

深油井由于設(shè)備延展性強(qiáng)，需要更高瓦數(shù)的機(jī)電設(shè)備保證采油效率，再加上油井具有爆炸性危險(xiǎn)。這就需在內(nèi)部設(shè)置安全監(jiān)控系統(tǒng)，對各項(xiàng)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，通過采集、傳輸、處理、顯示、記錄相關(guān)數(shù)據(jù)信息，給安全管理人員提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并提早預(yù)測安全隱患，制定安全措施，避免產(chǎn)生安全事故問題。需要應(yīng)用油田專用安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)一套，對井下采油環(huán)境進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，包括易燃易爆氣體量、風(fēng)速、有毒氣體量（一氧化碳等）、溫度、油位、水位、風(fēng)機(jī)開閉狀態(tài)、內(nèi)部壓力等，如果內(nèi)部油氣濃度將要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的90%會(huì)亮光警示、超過標(biāo)準(zhǔn)值自動(dòng)切斷電源、在標(biāo)準(zhǔn)值90%以下會(huì)自動(dòng)復(fù)電運(yùn)行。工作面和井道全部采用風(fēng)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。此外要對生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括排水泵、抽油泵、注水泵、通風(fēng)機(jī)、斜井提升機(jī)等，如果一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)了問題，盡量在不影響正常生產(chǎn)的情況下，更換備用設(shè)備，對故障設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立維修；如果是聯(lián)動(dòng)性設(shè)備無法更換備用設(shè)備，則需要拉斷總電源，保證檢修安全。

5 結(jié)語

油田機(jī)電設(shè)備對采油現(xiàn)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(qiáng)機(jī)電設(shè)備檢修工作，并針對現(xiàn)有問題采用針對性解決措施，以優(yōu)化機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)系統(tǒng)，保證生產(chǎn)的安全性、高效性、經(jīng)濟(jì)性。

[1]宣艷.機(jī)電設(shè)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(jī)電設(shè)備優(yōu)化檢修在電廠中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2015（21）：71.

[3]張銀花.機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控及檢修預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中州煤炭，2011（10）：103-104.

[4]王亞鋒.機(jī)電設(shè)備的檢修與安全管理的有效措施探析[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016（21）：66-68.

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