宋吉奎
摘要:随着社会与经济发展对于石油能源资源的需求量持续增加,提高油田单并产油量,实现油田增产成为当前石油行业发展的关键。与此同时,在油田开发过程中,修井设备是提高油田产量必不可少的机械设备,然而随着修井设备使用年限的增加,再加之其设备自身设计与制造工艺的限制,导致其在正常作业过程中经常发生各种设备故障。因此,本文就油田修并设备常见故障类型展开探究分析,并提出具体的维修策略,以最大化提高修井设备的利用率。
关键词:油田;修井设备;故障;维修策略
一、前言
随着油田开发以及开采力度的增加,油田修井设备的运行时间也在逐渐的增加,因此这就不可避免的出现各种设备故障,进而导致修井设备的正常作业受到影响,不利于油田的增产。因此,为了提高油田修井设备利用率,本文重点剖析了油田修井设备的常见故障类型,并针对存在的故障问题提出具体的维修策略。
二、油田修井设备故障分析
(一)动力衰减、油耗增加
(1)油田修井设备由于长期处于持续运行作业的状态,导致其发动机的输出功率逐渐降低,耳输出扭矩低于额定扭矩,但其设备油耗却大大增加。另外,修井设备存在不同程度的磨损与破坏问题,尤其是发动机冷却水道与散热水箱中水垢较厚,不利于热量的发散,进而总成输出功率较低。
(2)发动机的机油泵在径向与轴向都存在严重磨损,如果其油压显示失常会导致严重的安全事故,必须要进行及时的拆除更换。另外,由于修井设备过于陈旧,其高压油泵的调速器没有进行相应的调节,故其转速一转矩曲线与实际作业负荷出入较大,长期处于这种运行状态将导致发动机油耗的增加,同时还会缩短其使用寿命。
(二)传动系统漏油损坏频率高
(1)油田修井设备由于其传动系统的传动轴承间隙过大,导致其输出的不平衡力矩较大。同时由于传动轴轴径与滚针轴承相配合使用,在长期的磨损下导致其配合间隙逐渐变大,进而产生附加的不平衡扭矩,并产生振动。这样一来,在不平衡扭矩与振动的共同作用下,传动轴的两端动力输出与输入装置就会产生不同程度的损坏。
(2)在油田修井设备作业过程中,链传动系统的链条由于长期处于高速运转的状态,同时在冲击载荷与振动的作用下其链轮轴的平行度与链轮共面性误差过大,进而非常容易发生断链现象,进而链条盒发生严重的漏油故障。另外,链轮轮齿由于長期的磨损,进而导致其不能正常使用,过度的更换链条在一定程度上严重影响了油田开发施工周期计划。
(3)在修井设备运行过程中,其链条采用的是飞溅润滑方式,而由于链条盒结构设计存在不合理问题以及装配问题,进而导致其漏油十分严重。因此需要对链条盒结构以及密封方式进行优化,旨在合理有效控制其漏油问题。
(4)齿轮传动也是修井设备的一部分,然而在设备运行过程中由于齿轮传动的噪声较大,进而需要经常的对其进行更换。导致齿轮更换频率过高的主要原因就是在齿轮传动过程中,个别零部件的松动或变形使得齿轮啮合不合理,同时由于润滑不到位造成齿轮轴承发生疲劳磨损,进而啮合面变小,局部接触频率过高又容易引发接触疲劳磨损。
(三)绞车振动大扭矩小绞车机架变形开焊
在油田开采过程中,存在一部分油田修井设备长期处于高负载作业模式,特别是在大修拔钻以及顿钻时,其主滚筒所承受的瞬时负载以及卸载导致绞车机架发生变形,产生较大不平衡力矩,甚至附加载荷的出现引发绞车发生不同程度的振动,进而使得绞车的机架与基架焊接部位发生开焊。绞车由于发生开焊,其刹车连杆机构各销轴配合间隙变大,最终会使得绞车发生刹车失灵的故障,进而埋下加大的安全隐患。
(四)游动提升系统磨损超标
在修井设备中,滑轮是重要的游动提升系统,但是在设备实际运行过程中滑轮轮槽的磨损十分普遍,且由于磨损的不断加剧导致其与钢丝绳接触半径逐渐变小,当超出最大允许极限时,大钩与吊环也会发生接触磨损。
(五)井架锈蚀、变形
由于油田在开采过程中,其周围环境条件比较恶劣,湿度过高会使井架的各个部位发生不同程度的生锈问题,制约了其载荷能力,因此需要对井架锈蚀程度进行具体检测,之后开展相应的除锈工作,同时及时的校正井架的变形问题。
三、油田修井设备故障维修对策
(1)针对动力系统发动机动力衰减,油耗增加这一问题,应该对发动机的燃油系统展开维修,降低燃油污染物的大量排放。同时要对发动机的润滑系统以及变矩器冷却系统进行维修,及时更换相应部件,提升变矩器使用效率与寿命。
(2)传动系统中,传动轴承磨损超标,进而要对其进行相应的平衡试验,校正其平衡力矩,或者是更换新的轴承。对于链条易断裂以及链条盒漏油严重等问题,要对链条箱的结构展开优化设计,更换新的密封方式,保证链条箱的密封性良好。
(3)由于绞车系统的振动幅度较大,扭矩小,因此要对绞车展开全面的修理,以使其承载能力得以提升,同时要对滚筒进行平衡试验以及校正,确保是工作过程中的平稳性,同时要注意定期对滚筒刹车性能进行检查与维护保养。
(4)井架也是修井设备中比较重要的设备,要对并架承载的安全装置进行相应的检测,并安装安全逃生装置,提升二层平台的安全性。同时,要选用新型安全的防爆节能灯具,以保证井架照明系统安全性。
四、结束语
综上所迷,油田修并设备是提升油田采油产量不可缺少的重要组成部分,保证修并设备的正常、安全以及高效运行,降低其设备故障发生率,探究有效应对故障的维修策略是油田企业发展的重要任务,也是推动油田正常开采的基础。
参考文献:
[1]谢密.油田井下修井作业常见问题及解决对策[J].石化技术,2019,26(03):242.
[2]邢勇军.提升油田修井质量与效果的策略分析[J].化学工程与装备,2017(1):94-95.