钻井中途油气层测试仪维修保养浅析

杨君

（中海油田服务股份有限公司，天津 300459）

钻井中途油气层测试仪（EFDT)是油技自研高端测井仪器，用于部分取代试油和钻杆地层测试工艺，减少钻井时间，及早发现和评价油藏，降低勘探开发成本，有效解决勘探中遇到的难题。由于测压取样井下作业时间长，地层及井况复杂，且收费高，与国外公司竞争激烈，这就要求EFDT能够长时间稳定运行，保证作业时效，提高竞争力和市场份额，创造更多效益。

1 EFDT故障分析

1.1 EFDT故障汇总

通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月EFDT维修和保养数据，设备故障与保养呈反相关趋势，保养数量显著上升，故障维修逐年降低。

1.2 EFDT故障分析

1.2.1 EFDT单节故障汇总

通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月EFDT每个短节维修数据，故障维修98次，故障率最高的是双探针短节（MA），其次是泵抽短节（SA）、电源短节（PA）、电子线路短节（EA）、流体识别短节（AA）液压动力短节（DA）、PVT短节（VA）和大取样筒短节（LA）。由此可见，双探针短节和泵抽短节在维保过程中需要重点关注。

1.2.2 EFDT单节故障分析

1）电源短节（PA）。通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月电源短节（PA）维修数据，电源短节故障维修12次，其中直流滤波板贴片保险烧毁故障占比四分之三，将此故障归类为设计缺陷，已经与研究院EFDT项目组沟通优化设计。

2）电子线路短节（EA）。通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月电子线路短节（EA）维修数据，电子线路短节故障维修12次，马达驱动板、主控板和阀控板故障较多，需要在维保过程中重点监测。另外，48芯承压接头插针弯曲变形和锈蚀断裂与操作和维保相关，通过细心地操作和细致地保养完全可以避免。

3）液压动力短节（DA）。通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月液压动力短节（DA）维修数据，液压动力短节故障维修11次，其中高压溢流阀故障占比46%，且PMS维保策略未涉及其保养内容，需要进一步优化维保策略。平衡活塞弹簧镀铬层脱落影响通讯故障虽出现一次，但经排查其余液压动力的平衡活塞，镀铬层均出现不同程度脱落，及时将所有平衡活塞弹簧更换为新型不锈钢材质，避免了此类故障的集中爆发。

4）双探针短节（MA）：通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月双探针短节（MA）维修数据，双探针短节故障维修18次，其中石英压力传感器故障占比为33%，需要强化维保。集成阀故障占比28%，维保策略中对集成阀的保养只是“清洗滤网，更换O圈”，需要进一步优化维保策略，增加“集成阀打压测试”环节。STRAIN故障占比22%，故障大多为密封O圈损坏和连接线松动，故在PM2增加“更换STRAIN密封O圈，检查连接线”，大大降低STRAIN故障率。

5）流体识别短节（AA）。通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月流体识别短节（AA）维修数据，流体识别短节故障维修11次，其中阀控板故障占比28%，需要在维保中重点检测阀控板工作状态。密度传感器故障占比为27%，在维保时将所有紧固点涂抹RTV，严防松动造成密度传感器不振动。

6）泵抽短节（SA）。通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月泵抽短节（SA）维修数据，泵抽短节故障维修15次，其中机械阀故障占比40%，将维保策略中“检查密封面”优化为“强制更换密封销/座和硬质合金三件套”后，机械阀故障为零。集成阀故障占比20%，维保策略中对集成阀的保养只是“清洗滤网，更换O圈”，需要进一步优化维保策略，增加“集成阀打压测试”环节。泵抽缸故障占比20%，由于泵抽缸在作业过程中频繁的往复运动，故在PM2维保策略中引入时间概念，“运行达到100h更换泵抽缸所有密封圈”。

7）PVT短节（VA）。通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月PVT短节（VA）维修数据，PVT短节故障维修3次，其中48芯转接棒故障占比三分之二，将维保策略PM3“清洗、烘干48芯转接棒”优化为PM1做此项目，实施以来此类故障率为零。

8）大取样桶短节（LA）。通过汇总装备管理系统2014年～2017年4月大取样桶短节（LA）维修数据，大取样桶短节故障维修3次，其中机械阀故障、手动针阀故障和48芯转接棒故障各出现一次，将维保策略PM3“清洗、烘干48芯转接棒”优化为PM1做此项目，并将维保策略中“检查机械阀密封面”优化为“强制更换硬质合金三件套”后，均未出现机械48芯转接棒故障和机械阀故障。

2 EFDT保养探讨

2.1 EFDT保养策略优化效果分析

2.1.1 公用件PM1优化项目

“彻底清洗仪器上下接头48芯转接棒和48芯承压接头”。由于48芯转接棒和承压接头受到流体侵蚀或污染，造成电流过大、通讯异常等故障，故每次下井前着重检查48芯转接棒和承压接头是否清洁。

2.1.2 液压动力PM2优化项目

“清洗1#阀，电机-泵过滤网，更换液压油”。在维保过程中发现液压动力短节故障多与油品质量、1#电磁阀、溢流阀、平衡活塞等有关，因此将PM3保养项目“清洗电机-泵过滤网”和“更换液压油”移到PM2保养项目中，增加这两项的保养频次；该短节出现过1#电磁阀不工作的故障，维修发现多不是1#电磁阀损坏，而是阀芯杂质较多，不能正常动作，超声清洗后正常工作，故增加“清洗1#阀”。

2.1.3 公用件流体阀PM2优化项目

“拆卸流体阀，强制更换全部密封圈、密封销/座和硬质合金三件套，打压测试”。由于流体阀动作特别频繁，锥面密封等密封面的压痕靠检查不能完成排除隐患，故将“检查密封面和O圈”修改为“强制更换密封圈、密封销/座和硬质合金三件套”，对流体阀关键密封件进行预防性更换，防止因机械阀故障造成整串仪器灌肠的严重损失。

综上所述，经过优化和完善的新版EFDT维保策略在2015年7月开始实施以后，仪器稳定性和作业时效显著提高，损失时间为零，完好率月均99.96%明显高于之前的月均99.85%。

2.2 EFDT保养策略优化项目探讨

2.2.1 液压动力PM3优化项目

“下接头P口打压测试高/低压溢流阀及1#电磁阀功能和状态”。高压溢流阀故障在液压动力短节故障占比为46%，在联调测试过程中发现液压动力偶尔出现系统压力不稳现象，有时波动能够达到1000PSI，高/低压切换正常，但是下接头P口打压，高压溢流阀在300PSI就开始泄油（正常在3500PSI泄油），隐患巨大，一旦在作业过程中无法提供高压输出，整个液压系统就会瘫痪，必须强制更换。故增加此优化项目可大大降低液压动力短节故障率。

2.2.2 公用件集成阀座PM3优化项目

“集成阀座保压测试各个电磁阀功能和状态”。集成阀故障在双探针短节故障占比为28%，在泵抽短节故障占比为20%，在维保过程中发现集成阀座故障多为杂质堵塞电磁阀、电磁阀密封不严无法保压等，因此，在PM3增加此项目可以在打压过程中清除部分杂质，起到预防性作用。另外，建议项目组讨论集成阀座内部各关键部件（电磁阀、单向阀、溢流阀等）保养、保压测试周期，减少集成阀座故障后被动维修，做好预防性维保，有效提高仪器的稳定性。

2.3 EFDT保养策略优化机制探讨

2.3.1 建立“维保警示”机制

在维保过程中发现的故障及隐患，分析总结故障原因、分类及预防措施，如果采取的措施能够降低故障风险或避免故障发生，编写“维保警示”并存档待后续作业验证，验证期为一年，验证结束后证明此措施有效，作为优化项目编入维保策略，事业部推广执行。

2.3.2 建立维保策略优化奖励机制

对于被纳入EFDT维保策略的优化项目或“维保警示”，应给予物质奖励，激励维保人员将好的想法和做法反馈，不断优化和完善维保策略，全面提高EFDT的完好率和稳定性。

2.3.3 建立维保策略优化的长效机制

事业部牵头，每年组织研究院EFDT项目组、制造中心总装车间和各基地维保相关人员进行维保策略交流会，对这一年出现的新故障或者重复性故障进行分析探讨，不断优化和完善维保策略内容，避免故障集中爆发。

2.4 EFDT维保人员培养探讨

1）对于未从事EFDT维保的人员，应该以实操培训为主，辅以简单工作原理，培训之后能够熟练掌握维保策略规定的各项保养内容。2）对于从事EFDT维保一段时间的人员，由于在维保过程中积累一定的经验，应该以液压系统、电控系统等系统性工作原理培训为主，辅以常见故障案例分析。

3 结论

1）汇总分析了2014～2017年EFDT故障维修与保养，仪器故障与保养呈反相关趋势。同时，梳理每个短节故障占比、每节仪器不同故障原因占比等，针对不同的仪器故障进行PMS维保策略优化和完善，后续作业验证优化策略效果明显，仪器完好率、稳定性和作业时效均显著提高。

2）维保策略得到不断优化和完善，但是维保人员的执行力才是维保工作的基础和关键，建立维保造假问责机制，监督维保人员严格按照PMS维保策略执行，加强培训和宣贯，不断提高维保人员的维保水平和责任心。

总而言之，EFDT维修保养与作业时效、公司效益、测压取样数据质量和安全等有着重要关系，因此，在公司国际化发展战略中，重视仪器设备管理和维保人员队伍建设，加强仪器设备的PMS保养和预防性维保才是关键。