石油钻井机械设备保养与维护研究

韩同方

（中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司，山东 东营 257077）

1 开展石油钻井机械设备保养与维护工作必要性

我国绝大多数油田作业环境较为复杂恶劣，因此，多数石油钻井机械设备在长时间运行过程中受到外部环境的影响干扰，时常出现部件腐蚀生锈、设备磨损程度过大、零部件松动等诸多故障问题，影响设备运行效率。在所出现设备运行故障问题较为严重时，也有一定可能造成设备运行中断、部件损坏，最终造成严重经济损失。而对设备保养与维护工作的有序开展，可以实现对设备实际运行效率、运行稳定性的优化提升。此外，在我国部分油田中，由于油田开采时间过长，剩余原油储量有限，且部分石油钻井机械设备临近使用寿命，各类运行故障不断。从经济成本角度来看，如若配置新型石油钻井机械设备，会大幅提高石油开采经济成本，与剩余原油储量缺乏匹配性。而对设备保养与维护工作的开展，则可延长石油钻井机械设备的使用寿命、提高开采效率，充分保障企业的经济效益。

2 石油钻井设备保养水平优化措施

2.1 做好日常保养工作

在多数石油钻井机械设备运行过程中，由于受到外界因素的影响干扰，会逐渐出现运行故障问题，且在问题早期出现阶段会伴随产生较为明显的问题表现特征。例如设备出现异常声响、设备工作温度异常升高、参数数据异常等。在机械设备保养工作开展过程中，需要重点对各类石油钻井机械设备开展日常保养工作，定期巡查设备实时运行情况，并针对所出现异常运行问题加以分析，及早采取有效解决措施，提前预防设备运行故障问题的出现。此外，部分机械设备由于部件磨损与疲劳程度持续叠加，并在磨损值累计达到一定程度后也会引发各类运行故障问题的出现。例如设备各类零部件在复杂作业环境下出现腐蚀问题，并在腐蚀程度过于严重时锈死、影响设备运行状态。而针对这类问题，可选择组织开展设备日常保养工作，及时将磨损程度较为严重的零部件进行更换。

2.2 定期组织开展全面保养工作

在石油钻井机械设备日常保养工作开展中，需要保障设备运行效率，因此不能对设备开展全面性的故障诊断与拆机作业，通常只有在机械设备出现明显异常运行问题（如工作温度异常升高）时，才对设备开展故障诊断与维护工作。因此在部分运行故障问题的早期出现阶段中，很难做到及时发现问题。基于此，需要在充分保障设备运行效率的前提基础上，选择适当的定期保养工作开展间隔时间，组织开展全面性的石油钻井机械设备保养工作，将设备进行拆机，检查是否存在运行故障问题，并同时开展零部件更换、添加润滑油等保养工作。

2.3 构建分级保养机制

不同石油钻井机械设备的实际使用时限有所不同，设备老化程度、运行故障出现概率也存在一定差异。但在我国传统石油钻井机械设备保养模式下，不同机械设备之间的保养流程、频率基本一致，导致部分老化程度过于严重的设备保养程度不足，部分保养工作资源的实际利用率较低。针对这一问题，需要及早构建起分级保养机制，针对不同石油钻井机械设备的运转时长进行分级，并对不同保养等级的具体工作流程（如设备日常保养内容、定期保养工作开展频率、零部件清洗作业流程）加以明确划定。例如，将运转时间在600h以下的石油钻井机械设备划定为一级保养等级，将运转时间大于600h并小于3000h的石油钻井机械设备划定为二级保养等级，将运转时间大于3000h的石油钻井机械设备划定为三级保养等级。此外，还需要组建不同保养等级的工作团队。例如，一二级保养工作小组主要由基础维护人员构成，而三级保养工作小组主要由技术人员构成，最大程度调动人力资源，提高设备保养水平。

2.4 完善保养管理体系

目前来看，在当前我国部分石油企业运行过程中，由于各类石油钻井机械设备分布较为分散，因此所构建设备保养管理组织结构较为模糊，不同保养管理部门之间的从属关系与职责范围不明确，很难有序开展石油钻井机械设备的协同保养工作。针对这一问题，需要及早对我国现行石油钻井机械设备保养管理体系进行完善与补充，并将优化重点倾向于构建明确保养管理组织结构。例如构建线形平行管理组织结构，管理部门直线指挥、调动各下属平行设备保养工作部门开展协同保养工作，集中分配各项设备保养工作任务、明确各部门与人员的具体职责范围。此外，还需要结合当前我国石油开采行业发展现状，以及各类石油钻井机械设备的实际运行情况，定期对设备保养工作体系、具体工作流程与规范化标准进行修正补充、优化完善。

2.5 明确不同种类设备保养工作重点

不同种类石油钻井机械设备之间的运行原理、流程以及内部构造都有所不同。与之相应，保养工作重点也有一定差异性。但在当前我国部分石油企业运行过程中，所构建石油钻井机械设备保养体系较为宽泛、笼统，虽然针对不同大类机械设备的保养体系进行构建，但这类体系普遍存在细化程度不足的问题。以沃尔沃发电机设备为例，设备发电机组运行稳定性有所不足，且各类配件的采购成本较为高昂。因此，在设备保养工作开展过程中，需要以预防保养工作为主，定期对沃尔沃发电机设备的发电机组工作情况加以记录，重点检查发电机组是否存在异常运行问题。此外，还需要明确沃尔沃发电机设备的保养工作重点，如定期更换机油、检查气门导管、检查仪表箱与传感器等。

3 石油钻井机械设备有效维护以及问题预防措施

3.1 做好机械设备故障预防工作

目前来看，多数石油钻井机械设备在运行过程中，可将主要出现的运行故障问题归类为退化型、堵塞与渗漏型、功能衰退型、失调型、松脱型以及损坏型故障。在石油钻井机械设备维护工作中，需要重点针对这些故障问题开展预防维修工作。

（1）退化型故障。部分设备在长时间使用过程中，受到环境因素以及设备老化因素影响，部分零部件的磨损程度不断叠加，最终导致设备运行故障问题的出现。针对这一问题，需要定期对石油钻井机械设备开展拆机维护工作，及时更换老化与磨损程度较为严重的零部件。

（2）堵塞与渗漏型故障。受到人为因素影响，部分设备在运行过程中偶尔出现管道堵塞、油气渗漏等问题。对此，可通过检查设备各项运行参数与油田开采产量加以发现，并及时组织开展设备故障诊断与修复工作即可。

（3）功能衰退型故障。部分设备在运行过程中逐渐呈现功能属性衰退问题，无法充分发挥自身属性能。针对这一问题，可对设备开展全面性的故障诊断作业，并及时将将功能衰退的部件与结构进行更换。

（4）失调型故障。在受到人为因素影响，导致设备运行参数、压力出现异常升降问题时，都有可能引发设备出现失调型故障。对此，需要及时停止设备运行、组织开展故障诊断与调试作业。

（5）送脱型故障。石油钻井机械设备在运行过程中会持续产生一定频率的震动力，尽管配置减震装置，也会导致部分零部件在设备长时间运行过程中出现松脱问题。对此，需要定期对设备开展拆机维护作业，将各零部件进行加固、拧紧。

（6）损坏型故障。设备在运行过程中出现机械结构变动、零部件受损问题时，需要及时停止设备运行、开展设备故障诊断以及维护作业、更换损坏零部件。

3.2 规范设备维护流程

在当前石油钻井机械设备维护工作开展过程中，时常受到人为因素影响而出现各类设备维护问题，例如维护人员开展违规作业、没有对设备所存在问题加以全部发现、有效解决。对此，需要及早构建规范设备维护作业流程，明确设备维护工作各环节要点与工艺、树立安全生产的正确设备维护理念。维护人员在工作开展过程中对具体维护流程进行记录保存，并在工作开展与完成阶段进行实名登记。此外，需要对备件管理流程加以规范，对各类石油钻井机械设备配件开展严格入库质量检测工作，不定期对所储存备件开展清查盘点作业，避免出现配件损坏、使用劣质配件问题的出现。

3.3 做好人员管理与培训工作

随着石油开采工艺的不断优化完善，以及各类石油钻井机械设备的更新换代，设备保养与维护工作开展难度系数不断加大。在这一时代背景下，对设备维护人员的专业素养与实际工作能力提出更高要求。因此需要及早构建起现代化、专业化的石油钻井机械设备维护工作团队，提高人员专业培训工作开展力度、构建配套人事选拔与考核机制（定期对现有设备维护人员开展模拟考核工作、基于考核结果调动人员工作岗位）。在团队配置管理层面来看，随着设备维护保养总体体系的不断优化完善与延伸发展，都需要及早建设复合型设备维护团队，要求维护人员不但具有较高专业素养与实际工作能力，且对各类设备的运行原理等都有一定了解，可以在不同石油钻井机械设备维护工作背景下，有序开展故障诊断与设备维护工作。

4 结束语

为进一步提高石油企业效益与石油开采效率，需要及早对企业现有石油钻井机械设备保养与维护模式进行优化完善，结合实际工作开展情况灵活采取各项优化措施，构建相对健全的机械设备保养、维护分级管理体系，从而实现对石油钻井机械设备应用价值的最大程度挖掘、延长设备使用寿命，推动我国石油开采与勘察事业的长足发展。