我國鉆井機械故障診斷技術分析

趙春景

【摘 要】隨著我國石油能源的生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大，鉆井機械的運行強度也日益增長。從而導致鉆井機械在長期不間斷的運行過程中很容易出現(xiàn)故障問題。如果不能及時并且高效解決故障問題，那么石油的生產(chǎn)效率就會大大降低，還會導致石油工人的崗位工作困難。針對加強鉆井機械的故障診斷，以此確保石油能源的生產(chǎn)順利，本文做簡單介紹。

【關鍵詞】鉆井機械；故障診斷；技術分析；石油

一、關于石油鉆井機械故障產(chǎn)生的原因簡析

隨著石油能源生產(chǎn)技術的深入發(fā)展，許多新型機械和大型機械都被應用于石油生產(chǎn)活動中，但是在石油能源的生產(chǎn)過程中常常會出現(xiàn)鉆井機械故障問題，導致石油生產(chǎn)作業(yè)無法順利進行，這對于生產(chǎn)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展是極其不利的，為此就必須要詳細了解鉆井機械的故障產(chǎn)生原因，以便能夠根據(jù)實際情況進行鉆井機械的故障診斷。而鉆井機械的故障產(chǎn)生原因較為復雜，其主要的故障產(chǎn)生原因包括有人為不當操作、勘探環(huán)境的不利影響、鉆井機械的材料質(zhì)量不達標、自然環(huán)境的不利影響以及鉆井機械的維護不良，這些問題都是直接導致鉆井機械出現(xiàn)故障問題的重要因素，對此就要采取有效的故障診斷技術促進鉆井機械的正常運行，以此保證石油的生產(chǎn)效率。

二、鉆井機械故障包括的診斷技術介紹

第一，小波變換技術及傅里葉變換技術。小波變換技術和傅里葉變換技術的應用方向主要是針對鉆井機械的震動信號進行研究和分析。其中小波變換技術能夠有效解決鉆井機械震動信號的頻率改變?nèi)秉c，并通過平移和伸縮針對鉆井機械震動信號進行多方位的深入分析，以此找出某個故障問題的特征，從而準確發(fā)現(xiàn)鉆井機械的故障位置，以此提高鉆井機械的維修效率。而傅里葉變換技術是一項從時域至頻率的轉化工具，這項技術能夠使一定條件下的函數(shù)轉換成三角函數(shù)線性組合，使鉆井機械振動信號的波形分解成各種頻率正弦波的疊加，以此了解鉆井機械振動信號中的頻譜特征，從而實現(xiàn)鉆井機械的故障診斷分析。

第二，旋轉機械故障診斷技術。隨著鉆井機械故障診斷技術的深入發(fā)展，許多故障診斷技術都完成了融合運用的創(chuàng)新過程，使得鉆井機械的故障工作得到了更好的技術支撐。而旋轉機械故障診斷技術就是將振動頻率和神經(jīng)網(wǎng)絡作為主體，并通過非線性原理、信號處理技術以及傳感技術融合形成的一項新型技術。在旋轉機械故障診斷技術的應用過程中，工作人員能夠利用該技術對故障問題作出有效判斷，并詳細了解神經(jīng)網(wǎng)絡的隱層和數(shù)目，而相關人員也可以通過這項技術構建一個智能化的故障診斷系統(tǒng)，并利用相關的知識理論實現(xiàn)自動化的故障診斷功能，不僅能夠有效降低鉆井機械的故障診斷難度，也能夠有效減少鉆井機械故障診斷所需的人力資源，在一些大型設備的故障診斷工作中更能體現(xiàn)出其應用價值。

第三，共振解調(diào)技術及全息譜分析技術。在鉆井作業(yè)的過程中，由于鉆井現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣，導致鉆井機械在作業(yè)過程中很容易出現(xiàn)故障問題，其中主要問題就是鉆井泵軸的故障，這種時候就可以考慮采用共振解調(diào)技術進行故障檢測。而全息譜技術主要是針對回轉機械的故障問題進行新型譜分析，以此進行綜合分析診斷信息，其中也包括有三維全息譜及三維全息譜，一般全息譜技術都需要將多傳感器信息集成作為重要基礎，融合多組信息通過機組振動信號中的頻率和幅值完成頻譜軸心軌跡的繪制，從而實現(xiàn)頻譜的診斷分析。

三、關于鉆井機械故障問題的防范措施介紹

鉆井機械故障的防范措施，要從多角度出發(fā)。首先是鉆井機械的維護保養(yǎng)。鉆井機械的故障問題不僅會影響到石油的生產(chǎn)效率，給生產(chǎn)企業(yè)造成較高的經(jīng)濟損失，在很大程度上也會威脅到生產(chǎn)隊伍的人身安全，一旦鉆井機械運行過程中出現(xiàn)故障問題，再去進行故障診斷就已經(jīng)失去實際意義，極其不利于生產(chǎn)企業(yè)的健康發(fā)展，為此就必須要做好相應的防范措施，不僅能夠促進石油的生產(chǎn)順利，也能夠給鉆井機械的故障診斷帶來一定便利條件。首先，工作人員應加強鉆井機械的日常保養(yǎng)工作，在鉆井機械的運行狀態(tài)下檢查機械是否存在性能問題，并根據(jù)鉆井機械的規(guī)定要求定期進行潤油和加油工作。同時，鉆井機械的操作具有一定的風險性和嚴格性，操作人員應遵守操作規(guī)程，一旦發(fā)現(xiàn)鉆井機械存在故障問題就要及時檢查，避免鉆井機械的故障問題進一步惡化。其次，工作人員應定期檢查各種鉆井機械的磨損情況，并針對磨損程度進行詳細記錄，以便能夠在磨損情況較嚴重的時候采取相應措施，或是進行修復修理工作，或是進行零部件更換工作，從而有效減少鉆井機械的故障問題。此外，在鉆井機械的日常使用結束之后，工作人員應做好機械的清理工作和檢查工作，對于油杯、油孔以及油線等重要部位應制定一周一次的清潔工作，并針對機械的日常運行情況進行記錄，有利于鉆井機械故障問題的觀察和發(fā)現(xiàn)。其次是，提高工作人員的檢修維修水平。工作人員應提高鉆井機械的檢測維修水平，不僅要具備良好的專業(yè)知識和技術能力，也要養(yǎng)成良好的工作總結習慣，以便能夠針對鉆井機械的各種故障問題進行深入研究，將其作為參考依據(jù)制定科學合理的防范措施，相應的也可以為鉆井機械的故障診斷提供信息依據(jù)。在實際的維修過程中，技術人員應堅持質(zhì)量第一，即使是細節(jié)方面的質(zhì)量問題也要及時解決，避免影響到鉆井機械的整體情況。同時，技術人員也要確保鉆井機械的零件更換質(zhì)量，嚴格檢查各種零件的質(zhì)量基礎，避免不符合質(zhì)量標準和偽劣的零件使用到機械維修中，全面提高鉆井機械的維修質(zhì)量。此外，為確保鉆井機械故障診斷的有效進行，也要合理投入資金，積極展開培訓活動，具體的培訓內(nèi)容應根據(jù)不同的鉆井機械故障問題、故障原因以及故障診斷方式進行綜合考慮，盡可能確保培訓內(nèi)容具有針對性、準確性及完整性，以此不斷提高故障診斷人員的工作能力和工作素質(zhì)，使故障診斷人員能夠詳細了解鉆井作業(yè)的施工工藝、鉆井機械的診斷技術以及新型診斷技術的應用，從多方面促進鉆井作業(yè)的順利進行。

四、總結

由于鉆井機械的故障問題頻頻發(fā)生，為保證鉆井作業(yè)的順利進行，促進石油的生產(chǎn)順利，相關工作人員應積極掌握共振解調(diào)技術、全息譜分析技術、旋轉機械故障診斷技術、小波變換技術以及傅里葉變換技術等各種故障診斷技術，從而有效促進鉆井機械故障診斷工作的順利進行。

【參考文獻】

[1]雷宇.石油鉆井機械設備管理和維護淺談[J].化學工程與裝備，2019（02）：158-159.

[2]王存和.石油鉆井機械設備現(xiàn)場管理質(zhì)量控制[J].化工設計通訊，2019，45（01）：246.

[3]楊士雄.石油鉆井機械性能失效研究[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2018，38（24）：30-31.

[4]鄭茂華.石油鉆井機械設備管理與保養(yǎng)維護[J].石化技術，2018，25（11）：318.

[5]楊旬.淺談石油鉆井機械設備管理與保養(yǎng)維護[J].中國設備工程，2018（19）：50-51.