钻井设备常见故障分析研究

周长虹

摘要：石油钻井机械设备对于石油工业的发展有着决定性的作用，本文列举了钻井设备常见的故障，并对故障原因进行了系统分析，进而提出了有效的预防措施。为将来我国的石油开采提供最好的钻井质量，争取减少钻井的成本，避免在钻井过程中不必要的钻井事故。

關键词：钻井故障诊断故障排除钻井设备

中图分类号：TE9文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)02(a)-0088-01

石油钻井机械设备是构成石油钻井生产的重要因素；机械设备在使用过程中，由干材料、工艺、环境条件和人为因素的影响，其零部件会逐渐地被磨损、变形、断裂、蚀损等。随着零部件磨损程度的逐渐增大，设备的技术状态将会产生劣化，不可避免地将出现各种各样的故障，设备的功能和精度降低，甚至整机丧失使用价值。保持现场机械设备经常处于良好的状态，提高利用率，延长使用寿命，是机械设备管理者追求的目标，也是企业提高经济效益的需要。随着现代科技的不断发展，石油钻井机械设备中存在的问题都会得到一一的解决，不管是起升、循环还是旋转系统中的各个部件出现的故障都会得到很好的维护。为将来我国的石油开采提供最好的钻井质量，争取减少钻井的成本，避免在钻井过程中不必要的钻井事故!石油钻井机械设备对于石油工业的发展有着决定性的作用。

1钻井机械设备常见的故障种类及造成的后果

1.1钻井机械设备常见的故障

(1)损坏型故障，如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等；(2)退化型故障，如老化、变质、剥落、异常磨损等；(3)松脱型故障，如松动、脱落等；(4)失调型故障，如压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等；(5)堵塞与渗漏型故障，如堵塞、漏水、漏气、渗油等；(6)性能衰退或功能失效型故障，如功能失效、性能衰退、过热等。

1.2钻井设备故障造成的后果

(1)隐蔽性故障后果，隐蔽性故障没有直接的影响，但它有可能导致严重的、经常是灾难性的多重故障后果；(2)安全性和环境性后果，如果故障会造成人员伤亡，就具有安全性后果；如果由于故障导致企业违反了行业、地方、国家或国际的环境标准，则故障具有环境性后果；(3)使用性后果，如果故障影响生产，就认为具有使用性后果。

2机械设备故障的原因分析

机械设备故障85％以上是由磨损产生的。解决零部件的磨损，除了采用优良的材料，选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外，最重要的一点就是保证机械的合理润滑，还需要操作人员的细心操作等。

保证机械的合理润滑。机械设备的故障50％以上是由润滑不良引起的。由于机械设备各零部件配合的精密性，良好的润滑可以保持其正常的工作间隙和适宜的工作温度，防止灰尘等杂质进入机械内部，从而降低零件的磨损，减少机械故障。正确合理的润滑是减少机械故障的有效措施之一。为此，一是要合理使用润滑剂，根据机械结构的不同，选用不同的润滑剂类别，按照环境和季节的不同，选择合适的润滑剂牌号。不可任意替代，更不可使用伪劣产品；二是要经常检查润滑剂的数量和质量，数量不足要补充，质量不佳要及时更换。

细心合理地操作机械。作为机械操作人员，启动机械前均应检查冷却液及机油是否够量，不足要及时补充后再启动机械。机械启动后要进入低速预热阶段，待冷却液及机油达到规定温度后，再开始工作，严禁低温下进行超负荷运转。操作人员在机械运行中，要经常检查各种温度表的数值，发现问题及时解决后再工作。在操作机械设备时，要注意不能在超过机械所能承受的最大负荷下工作，保证机械处于较为平稳的负荷变动，防止发动机、工作装置的大起大落，降低机械的磨损，减少故障的产生。

3机械设备管理采取的措施

3.1强教育培养，努力造就一支高素质的专业技术人员队伍

首先要抓好管理人员的选配和培养，通过送出去培训、在职自学、函授等形式，提高业务素质，使之成为具有现代科学管理知识和以法管理的能力，善于在复杂条件下实施有效管理专业管理人员。其次要抓好操作人员的教育训练，要结合本单位实际，采取集中学习与分散自学相结合、定时辅导与集中测试相结合的方式，分层次地进行政治理论学习和专业技术培训，积极开展评先创优、岗位练兵和技术比武活动，多手段培养职工的爱岗敬业的精神，对于未按规定使用、维护设备的要进行严厉的处罚，同时对严格执行机械设备管理规程、工作认真负责、成绩突出的给予奖励。真正把机械设备管好、用好、维护好，确保生产的安全、高效、低耗。最后是要抓好维修队伍的建设，通过单位自培、引进中等专业人才等办法，提高国营建筑企业的维修技术力量，通过较好的维护保养作业，努力提高机械设备的活力。

3.2加强配件质量和油品管理

国家实行市场经济，石油钻井机械设备的维修配件也打断了专营，进入了市场，其利弊众说不一。但有一点，由于受经济利益的影响，在配件市场上，许多鱼目混珠的配件摆上柜台，这些产品并不是不能用，只是使用寿命有限，或强度不够，造成维修工作不力，同时对设备的寿命也有影响。所以管理人员一定要加强配件质量和油品的监理工作。

3.3充分利用“PMS”，搞好设备的强制保养

“PMS”，即预防维修保养制度，机械设备损坏机理主要是由于能量的作用和设备零部件损坏到一定程度引起的，通过对机械设备故障特征的分析，认为只有加强对设备运行全过程进行维护和检修，才能使设备较长时期处于良好的状态。充分运用PMS系统，做好“强制保养”。现代化工业大生产的装备系统具有大型、连续、高速、复杂、自动化程度高等特点。因此，当发生非预知性故障时，会造成巨大的停机损失。若利用现代设备监测与故障诊断技术，做到预知性维护，可使设备系统实现高效、安全，可靠、低成本运行。

参考文献

[1]孙松尧.钻井机械[M].石油工业出版社，2006，8

[2]申群凤.浅谈机械设备中的常见故障及维修[J].石河子科技，2006(2)

[3]李继志，陈容振.石油钻采机械概论[M].东营：石油大学出版社，2003

[4]华东石油学院矿机教研室.石油钻采机械[M].北京：石油工业出版社，1990

[5]马永峰.钻机操作维护手册[M].北京：石油工业出版社，2005

[6]陈涛平.石油工程[M].石油工业出版社，2007，1

[7]陈如恒.电动钻机的工作理论基础[J].石油矿场机械，2005，34(3)：1～10

[8]崔卫国，田琴珍，荆合生.石油钻机主要设备常见故障及处理[M].北京：石油工业出版社，1993

[9]王江萍.机械设备故障诊断技术及应用[M].陕西：西北工业大学出版社，2001

[10]张召平，等.钻井工程事故预防与处理[M].北京：中国石化出版社，2000

[11]韩成才，朱小平.石油钻采设备[M].西安：陕西科学出版社，1999