鉆井設備的維護與管理分析與研究

顧長江

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163413）

自從20世紀70年代末開始，我國開始實行改革開放的基本國策，社會主義市場經濟得到了長足的發展和進步。有關數據表明，早在2010年，我國就超越了日本，成為全球第2大經濟體；截止到2019年末，我國的GDP總量排名全球第2，對全球經濟增長的貢獻率為1/3。經濟的快速增長，必然會對能源的需求急劇增加，尤其是油氣資源。而我國的油氣資源儲量和產量在世界排名都比較靠后，油氣資源的消耗量遠遠大于油氣的產量，2019年我國進口原油5.1×108噸，進口天然氣9.656×107噸，油氣資源嚴重依賴進口。雖然我國清潔能源的消費比重逐年增加，但是在能源消費結構中油氣資源等化石能源所占的比重依然最大。因此，國家有關部門必須重視油氣資源的勘探開發，提高石油和天然氣的產量，為我國經濟的發展提供一定的能源保障。在油氣開采過程中，鉆井設備通常都是在一些環境比較惡劣的地方工作，加上鉆井設備具有使用頻率高、損耗大、系統復雜等特點，使得鉆井設備的故障率較高，嚴重影響了油氣的正常開采，因此，必須要重視鉆井設備的維護與管理工作，提高油氣開采的質量和效率，進而提高油氣資源的產量，促進油氣行業的發展，從而為我國經濟的高速發展奠定一定基礎。

1 鉆井設備及常見故障概述

1.1 鉆井設備

鉆井設備是指在油田開發過程中，鉆井作業所使用到的各種機械及電器設備的總稱，根據鉆井程序的相關工序和流程，鉆井設備主要包含以下9個方面：旋轉系統、循環系統、升系統、傳遞系統、控制系統、動力驅動系統、鉆機底座、井控設備、井口工具以及其他輔助設備。其中，旋轉系統主要包含3個部分：轉盤系統、井下動力系統、頂驅鉆機系統，該系統可以用來破碎巖石；循環系統主要包含3個部分：鉆井泵、鉆井固控設備、水龍頭，該系統主要用來對井底進行

沖洗，以及傳遞動力；起升系統主要包含3個部分：鉆機井架、游動系統、鉆機絞車，該系統主要用來起下鉆具、重物等；由于篇幅有限，其他鉆井設備部分不在此作詳細介紹。根據鉆井破巖方式的不同，鉆井方法主要可以分為3種：沖擊法、旋轉法、旋沖法，而目前旋轉法是最常使用的石油鉆井方法，其主要的鉆井設備為轉盤旋轉鉆機。

1.2 鉆井設備故障

根據相關統計數據表明，在鉆井作業過程中，鉆井設備常見的故障主要可以分為4大類：退化性故障、設備性能故障、損壞性故障、失調性故障，詳細情況見圖1。這些故障大部分都是由于鉆井設備使用時間過長、次數過于頻繁，并且缺乏良好的維護和管理所引起的，不但減少了鉆井設備的使用壽命，而且也影響了鉆井作業的效率，在一定程度上還會造成十分嚴重的安全責任事故，情況嚴重的話，也會威脅鉆井作業人員的人身安全。因此，鉆井設備的維護與管理是一個非常重要的問題，油田企業必須予以高度重視。

2 鉆井設備維護和管理現狀

首先，鉆井作業是一項專業性很強的技術工作，需要專業人員使用專門的鉆井設備進行作業。另外，鉆井作業的工期十分長，少則幾個月，多則數年，因此，鉆井作業對鉆井設備具有十分嚴格的要求。但是，對于鉆井設備的維護和管

圖1 鉆井設備常用故障

理，目前很多油田企業不是十分重視，缺乏完善的制度，管理松懈滯后，使得相關人員在維護和管理過程中缺乏責任心，存在著很多的漏洞；其次，油田企業缺少比較專業的團隊進行鉆井設備的維護和管理，作業人員很難嚴格按照相應的規范和流程進行操作；最后，與西方發達國家相比，我國的石油工業起步較晚，鉆井工藝及設備更是落后，很多油田所使用的鉆井設備都比較落后、老化，并且受到各種因素的影響，鉆井設備的更新非常滯后。總而言之，諸多因素都導致鉆井設備通常很難得到科學、有效維護和管理，增大了鉆井設備的故障率，使其難以正常工作，不但給鉆井作業造成的了一定的安全隱患，而且嚴重影響了鉆井作業的正常進行。

3 鉆井設備維護和管理措施

3.1 建立專業的管理和維護團隊

為了做好鉆井設備的維護和管理工作，石油企業應該提高相關人員的專業素養，建立專業的維護和管理團隊，可以采取以下3種措施：（1）定期進行專業技能培訓活動，或者采用函授的方式，讓相關工作人員可以更加深入和系統地學習相關的知識，提升鉆井設備管理和維護人員的技術水平；（2）加強相關工作人員的思想教育工作，并且定期開展安全培訓和相應的考核，提高他們的安全意識，讓他們充分認識和領悟安全生產的重要性；（3）采用集中學習以及分散自學等方式，讓相關員工可以更好、更快地掌握鉆井設備的維護和管理方法，減少鉆井設備的故障率，從而打造一支專業化的鉆井設備管理和維護團隊。

3.2 建立和完善相應的制度

油田企業應該建立和完善相應的制度，主要有以下4個方面：（1）制定崗位責任制，安排專人進行鉆井設備的維護和管理，制定非常詳細的工作流程和規范，明確崗位職責，落實到個人；（2）制定相應的獎懲制度，明確相應的獎懲條例，并且做到嚴格執行，提高工作人員的積極性和主動性，讓他們可以投入更多的時間和精力，更好、更快地發現鉆井設備的隱患，并且進行及時維護，減少設備的故障率；（3）按照鉆井作業的相關要求，油田企業應該制定相應的操作規范，讓員工嚴格按照規范進行作業，并且加強監督和管理；（4）制定緊急處理制度，一旦發生緊急事故，不但可以迅速找到責任人，還可以及時進行維修，盡快排除故障。

3.3 加大技術研發力度

工欲善其事，必先利其器。對于油田企業而言，不能僅僅依靠引入國外先進的鉆井設備，提高鉆井作業的質量和效率，而應該加大技術研發的投入力度，提高自身的市場競爭力，一方面積極與科研院所開展緊密合作，進行科研攻關，發展和研發合適的鉆井設備；另一方面，加強自主研發，加大科技創新的獎勵，對于一些做出突出貢獻、具有創新精神和成果的技術人員，給予一定的獎勵。

4 結語

總之，在鉆井作業過程中，受到多種因素的影響，鉆井設備難免會出現一些故障，在一定程度上影響了鉆井作業的正常開展，而鉆井作業的運行正常與否直接關系到石油開采的效率和質量，最終決定石油的產量，從而影響油田企業的效益和發展。因此，油田企業必須高度重視鉆井設備的日常維護與管理工作，必須采取相應的對策和措施，對鉆井設備進行精心維護和嚴格管理，盡可能地降低鉆井設備的故障率，提高鉆井設備的使用壽命，確保鉆井設備可以正常運行，滿足油田開發的需求，進而實現油田企業的高產和穩產，從而更好地促進油田企業的可持續發展。