鉆井機械設備失效影響因素及對策

李奇，孟繁星

(1.大慶油田鉆探工程公司鉆井生產技術服務二公司，黑龍江 大慶 138000；2.中國石油集團測井有限公司吉林分公司，吉林 松原 138000)

在現代社會當中，石油行業與我國國民經濟發展與資源儲備等情況緊密關聯。石油開采沒有辦法和鉆井機械設備相分離。然而，在這樣的情況下，鉆井機械設備經常出現失效現象，會影響正常生產，所以需要探尋該類設施設備出現失效的多種影響因素，運用科學合理的維修與管理策略，保障鉆井機械設備實際運用的質量與成效，有效延長此類設備的實際壽命，保證石油開采質量與具體成果。因此，加強鉆井機械設備失效影響因素及對策研究具備現實意義。

1 鉆井機械設備失效影響因素分析

1.1 鉆井機械設備零件的局部塑性變形

在現階段的石油鉆井作業活動當中，會對鉆井機械設備起到很大程度上的影響以及沖擊。再加之此類設備所承擔的符合非常重，十分容易出現多種零部件的擠壓，進而造成鉆井機械設備出現變形現象，這樣便會造成該類設備的失效。將石油開采作業鉆井泵上部位置的傳動齒輪當做是案例，如若該齒輪并不堅固，導致其堅固程度沒有辦法和實際設計要求相滿足，這樣在長期負荷條件下會由于擠壓而出現變形現象。長此以往，非常容易造成齒輪出現失效情況。

1.2 鉆井機械設備疲勞失效

對于當前的多種鉆井機械設施設備而言，不管是實際作業環境，還是具體作業條件，都非常惡劣。這樣會對鉆井機械設備的具體維修作業次數與實踐起到很大的影響。由于長期缺少科學合理的維修作業，非常容易造成鉆井機械設備長時間處在疲勞狀態當中，進而出現失效現象。因為此方面的因素造成失效現象難以進行修復。比如，發電機在鉆井機械設施設備當中占據著十分重要的位置，由于其實際作業時間比較上，缺少科學合理的維修作業，非常容易造成設施設備出現斷裂現象，最后造成失效。

1.3 鉆井機械設備負荷過重引起失效

由于鉆井機械設備所面臨的符合比較重，這樣費海滄容易造成零部件出現變形以及斷裂等情況。由于在當前的實際鉆井作業活動當中，設施設備非常容易遭遇沖擊，在遭遇這樣的沖擊以后，其峰值會逐步提高。在該過程當中，大部分傳動都處在硬連接的狀態當中。比如，在實際運用鉆桿動力鉗卸扣的時候，會因為其使用力度比較大，造成其主軸發生變形以及斷裂等現象。

1.4 鉆井機械設備由于摩擦損耗引起失效

對于鉆井機械設備而言，其會因為摩擦耗損而出現失效現象。主要體現在四個方面，第一，容易出現損壞的零部件因為摩擦而失效。在當前的鉆井機械設備當中，摩擦片、氣囊以及剎車塊等都屬于非常容易損壞的零部件，這樣的零部件在實際運轉的時候，在其磨損實現相應程度的時候，應該進行更換作業，并且這樣的零部件是沒有辦法進行修復的。第二，由于摩擦發生失效情況的鋼制件。在多種鉆井絞車當中，其剎車所具備的剎車轂以及剎車塊構成了相應的摩擦副，這樣的剎車塊作為非常容易損壞的零部件，在其剎車轂實際磨損量超出有關規定的時候，要使用埋弧焊維修方法進行作業。第三，出現相對運動的有關零部件因為摩擦現象失效。在當前的鉆井機械設備實際運轉過程當中，其存有非常明顯的作用，并且零部件之間互相進行運動。雖然潤滑條件比較好，但是其仍然存有明顯的磨損現象。第四，由于載荷造成摩擦失效。對于鉆井機械設備的滾動軸承以及軸而言，殼體與軸承之間的良好配合被稱作是過渡性配合。通常情況下，其并沒有相對運動。然而，在固定以及裝配作業的時候存有非常明顯的誤差現象，尤其是在軸承遭遇過重荷載的時候，非常容易發生跑外圓與內圓現象，進而造成其出現失效現象。

2 鉆井機械設備失效影響因素的解決對策探討

由于現代化鉆井工藝技術的快速發展，實際鉆井深度越來越深，導致鉆井作業量非常繁重，而實際作業環境也非常惡劣，非常容易導致合理運用鉆井機械設備的具體時間減少。雖然此類設施設備的質量逐步提升，但是其實際維修作業量也逐步增多，這樣非常容易對鉆進速度起到不良影響，造成其鉆井效率得以減少，進而提升其成本支出情況。因此，在現階段實際使用鉆井機械設備的時候，非常容易故障問題導致其出現失效現象。經過相關數據信息分析，此類故障問題的出現主要是因為磨損造成的。針對這樣的情況，要采取相應的措施進行解決與處理，合理運用潤滑劑，做好鉆井機械設備的相應管理工作，全面提升有關作業人員的專業素養以及綜合水平，做好相關設施設備的維修以及保養作業。

2.1 正確應用潤滑劑

石油鉆井平臺要經常進行移位，其實際作業環境與條件也非常惡劣。加之石油開采作業要面對地質方面存有的考驗。比如，深海以及冰層等作業。在這樣的情況下，對于鉆井機械設備而言，一方面要更好的應對與處理大風和洋流等，另一方面也要重視地震與臺風等對此類設施設備起到的影響。自然因素所產生的破壞沒有辦法避免，然而，實際使用的手段能夠有效降低這樣的損失。根據有關數據信息分析表明，大部分鉆井機械設施設備容易出現失效現象，主要是因為其潤滑程度并不理想。所以要非常重視設施設備的具體潤滑作業。在對潤滑油進行選擇的時候，要重視兩個方面的內容。第一，選取科學合理的潤滑油。也就是說，根據鉆井機械設備的實際結構情況選取不一樣的潤滑劑，與此同時，也要探尋設施設備實際運轉作業的環境。比如，風力以及溫度等都會對潤滑劑作用的發揮起到很大程度上的影響，進而保證潤滑劑可以被運用在鉆井機械設施設備平時的維護作業當中，展開合理有效地應急處理。

2.2 加強管理鉆井機械設備

當今社會中，在油田鉆井實際生產作業的時候，要管理鉆井機械設施設備，其是避免失效現象出現的基礎條件。在這樣的情況下，要由四個方面著手分析。首先，對于所有油田開采作業的相關人員而言，應該提升自身保護設施設備的認知與意識。其次，對于專門的設施設備管理人員而言，要全面且充分的掌握設施設備具體運轉情況，找出其存有的問題，更好的排除故障問題。除此之外，也要對設施設備保養以及維修作業的具體落實情況進行全面合理的檢查，防止設施設備帶有故障的進行作業，或者是避免其出現違規實操的情況，讓所有鉆井機械設備在實際運轉的時候都可以處在高效與可靠運轉的狀態當中。再次，對相關設施設備展開強制性的榜樣作業，增強其平時的保養以及維修，根據相關要求展開強制性的保養作業。最后，制定完善且健全管理鉆井機械設施設備的制度，這樣可以更好的制約相關人員的實際行為。

2.3 提升鉆井作業人員的綜合素養

在石油鉆井機械設施設備實際運轉的時候，工作人員占據著十分重要的位置，其發揮著主導性作用。針對這樣的現象，要有效提升相關人員的專業水平以及綜合能力，有效降低該類設施設備出現失效現象的概率，其能夠由兩個方面出發。一方面，有效提升相關人員的規范認知與意識，也就是說，在相關人員平時的作業過程當中，要嚴格根據相應的流程進行鉆井機械設備的操作。比如在將此類設備進行開啟操作以前，要做好冷卻液檢查作業，避免設施設備由于嚴重耗損而出現失效現象。與此同時，要想全面提高相關人員的實操水平與能力，也要讓這些人員參與到定期培訓活動當中，并且考核其培訓結構，在有關人員經過考核以后便可以上崗作業。另一方面，建設一支高素養的專業作業團隊。需要在眾多作業人員當中選擇高素養的技術人員，讓他們到其他單位當中進行進修與學習，根據自身的實際發展情況制定科學合理的培訓規劃，進而讓他們積極主動的參與到培訓活動當中。除此之外，也應該展開比拼技術的相關活動，這樣可以調動出作業人員全身心參與其中的自覺性與熱情。構建一支高素養的保養以及維修作業隊伍，保證多樣性作業活動的順利展開，保證保養與維修等作業的全面落實。

2.4 做好石油鉆井機械設備的保養和維修

現階段，在鉆井機械設備實際運轉過程當中，應該做好此類設施設備的維修以及保養等作業。首先，應該做好該類設施設備平時的維修以及保養。要讓設施設備維持表層的干燥性。因為在平時的實際使用當中，在鉆井機械設備當中會留有某些沉淀物。隨著此類物質的逐步增多，設施設備在實際運轉的過程中經常出現磨損現象，這樣非常容易造成鉆井機械設備越來越失效。在這樣的情況，要關注摩擦位置、軸承以及液壓箱等，保證多個位置的溫度維持在70℃以下。如若發現某個位置的溫度超過70℃的時候，要及時進行停機操作，并且找尋出現溫度比較高現象的因素。與此同時，在鉆井機械設備實際使用的時候，也要重視此類設備是否出現異常音響，如若存有這樣的生，要及時進行停機檢修作業。其次，做好鉆井機械設備實際密封情況的檢查作業，如若此類設施設備的密封性能并不好，其密封部位發生漏油現象，要及時停機進行處理作業。針對這樣的現象，要及時密封處理設備的漏油部位。要對多個連接位置的固件情況進行檢查，如果出現松動現象，要及時進行加固作業。最后，對多種軟管具體性能情況進行定期檢查作業。由于此類軟管在經過作業時間以后，非常容易出現干裂以及起包等情況。如若出現這樣的現象要及時進行更換。與此同時，也要對油箱當中的油液變質情況進行檢查。如若出現變質現象，應該增加液壓油。相關人員也要對液壓系統進行檢查，如果其濾芯指征已經到達紅區的位置，說明濾芯出現了嚴重的堵塞。在這樣的情況下，應該及時進行停機作業，并且更換相應的濾芯，防止最后損壞油泵以及馬達等。

3 結語

隨著社會進步與經濟快速發展，我國石油事業得以快速發展。在這樣的情況下，石油開采作業至關重要，而鉆井機械設備出現失效情況會對石油開采起到很大程度上的影響。根據本研究分析表明，鉆井機械設備出現失效現象是由多樣性因素協調作用導致的。要運用科學合理的修復手段與方法，加強相關設施設備的控制以及管理，有效提升相關作業人員的專業素養以及綜合能力，做好設施設備的維修作業以及保養作業，這樣可以更好的預防鉆井機械設備發生失效情況，進而保證石油實際開采過程中的質量，從而促進我國石油事業的健康可持續發展。