石油钻井机械设备的常见故障与排除维修措施

张选勤(中海油田服务股份有限公司油田生产事业部深圳基地，广东 深圳 518000)

0 引言

石油资源作为我国的重要战略资源，在缓解我国的能源危机，促进社会经济的发展方面具有十分重要的作用。石油钻井设备往往需要保持高强度的作业，高强度且恶劣的作业环境要求石油钻井设备的维修必须快捷、可靠，而再制造技术能够利用先进的设计和处理方式，使得石油钻井设备的维修时间大大减小、维修成本降低，提高石油钻井设备的工作效率。再制造技术在石油钻井设备的维修方面有着非常广泛的应用。

1 石油钻井设备常见故障分析

(1)外力导致的破损型故障是指因石油钻井设备的人为或非故意原因造成的外伤，可能导致内部零件断裂的情况，这对设备的使用有重大影响。

(2)由于使用或不当使用所致的无法正常运转的故障。一是当设备长时间使用时，设备本身的温度升高，内部部件很可能被损坏，二是由于操作不当，不合理或非专业的操作是缩短设备的寿命，以及设备运行不正常的严重后果。

(3)被粉尘和其他污染物堵塞石油钻井设备非常容易受到粉尘、沙子和其他物质的影响，因此如果不经常修理，尘土会堵塞设备的内部部件并增加部件之间的磨损，导致零件间隙扩大，最终导致零件快速老化和失效以致无法使用。

(4)钻井机械与设备在工作时容易出现严重的磨损问题，润滑油则可以更好的保护其整体结构，避免严重磨损问题的存在，切实提升系统的运行效率和质量。如果润滑油选择不合理或者润滑油超时未进行更换，那么必然会加重钻井机械的磨损，严重的可能会引起设备故障[1]。

(5)钻井机械设备主要是利用金属制作而成，该材料在使用中就容易存在腐蚀的问题，因为温度、湿度等环境因素的作用而导致这一问题的存在，很多情况下都是无法避免的。工业企业中，尤其是石油企业的生产过程中，很多有害物质存在于整个生产系统中，比如硫化物、氢氧化物等材料，对于设备的腐蚀影响非常的严重。因此，这种生产条件之下，金属物质会受到极大的影响，从而导致了其出现严重腐蚀问题，造成了很多设备结构出现损坏的问题。机械设备出现腐蚀问题之后，会导致机械的功能受到严重的影响，颜色、形状都无法满足需要，生产也就无法继续进行，给企业造成巨大的经济损失。

2 石油钻井机械设备出现故障的原因

2.1 设备管理理念过于陈旧

相对而言，中国的石油勘探和开采技术不如西方其他发达国家先进，因此没有完整的技术体系作为开发钻井设备维护工作的支持，其管理理念太旧。管理只能以及时的维护模式进行，即在设备故障之后执行维护工作。这是一种相对落后的维护管理模式，无法消除机械故障带来的经济效益损失。设备管理系统的落后直接反映了中国石油钻井平台的维护和维修，并没有投入太多的人力和物力，从而推迟了其技术体系的完善。再加上维修失败，工作过程不断缩短，部分零部件的故障逐渐增多，导致整个机械设备故障，导致更严重的机械运行事故。

2.2 维修管理制度不健全

在石油企业设备管理中，设备的维修管理是非常重要的组成部分，但往往因为维修管理自身不能给企业带来直接的经济效益，使得一些设备维修管理制度没有得到有效地执行和落实，或者在设备维修管理中复制其他企业的管理模式，难以贴合自身企业设备管理的需求，在维修管理制度上埋下了制度不健全，责任分工不明确的漏洞；另外，为追求利益最大化，忽略维修管理流程的合理性、科学性，在维修管理过程中较为盲目的制定不切实际的责任目标；再次，缺乏有效、可行的管理手段，缺乏可量化的考核标准，一旦发生设备管理责任事故，无法对对管理人员追责，导致设备管理中各级管理者在实际工作中责任心不强，积极性不高。

2.3 操作人员的技术水平和综合素质不够

在石油企业中，设备维修管理工作主体是钻井设备维修人员，设备的维修管理水平优劣很大程度上取决于维修人员的专业技术水平以及综合素质。大部分的维修质量通常是由于维修人员的专业技能水平不高而引发的，主要体现在：首先，在选择维修管理人员的过程中没有严格筛选相关专业及考核技能水平，使得设备管理队伍的整体良莠不齐；其次，对于新入职的员工，往往缺乏相关的工作经验，在没有进行系统的职业培训情况下进入实操岗位；再次，缺乏完善的专业技能培训计划及考核评定，使得维修人员不注重专业理论知识，缺乏规范的操作技能，无法满足实际岗位的能力需求。以上三点原因注定会造成钻井设备维修队伍整体工作能力不高的情况，同时也不容易积累和沉淀优良技术经验，难以形成良好的学术与技术氛围，使整个队伍停留在粗犷式管理和组织水平上。

2.4 设备的维修管理方法不科学

随着石油钻井设备技术的进步和设备维修维护管理方法的不断完善，目前的维修维护管理方法已从传统的售后维修进一步提升至有计划性的维修和状态维护方式，但受限于多重因素的影响，部分设备仍然没有做到按时或按期执行相应的维护计划，依然停留在产生故障后的应急时维修方式，由于缺乏计划性，疏于管理，多数情况下无法准确判断潜在的隐患，为一系列的事故埋下了隐患[2]。另外由于缺乏计划性，钻井系统设备种类繁多，往往缺少匹配的性能可靠的备件，使得应急维修工作无法迅速结束，或者采用临时替代措施实现设备功能，不符合设备运行、维修及维护规范，加速了设备的老化或受损情况。

3 加强石油钻井设备管理与维修的措施

3.1 做好润滑管理相关工作

在做好钻井机械设备的日常管理工作过程当中，需要重视做好润滑管理相关工作，通过这样的方式降低机械设备的零件损耗速度，提高机械设备的生产效率、生产的质量和安全性。相关技术人员需要根据实际管理工作的需要、实际设备管理和维护工作的需要，科学合理的选择润滑剂；由专门的人员做好润滑剂的分类管理、安全使用工作，规避润滑剂混放、使用不规范等造成的设备的故障和问题。强化相关人员的管理责任与管理的意识，加大对润滑剂使用的监管的力度，确保润滑剂使用的合理性，确保钻井机械设备的安全运行、稳定运行，从而推动石油企业的持续发展。

3.2 做好防腐管理相关工作

在做好钻井机械设备的日常管理与维护的过程当中，需要重视做好防腐管理相关工作，有效地规避零件腐蚀造成的生产质量和安全问题，降低机械设备的损耗，提高机械设备的使用安全性与使用性能。在实际管理的过程当中，需要相关的管理人员对机械设备的使用环境进行实时地检测和分析，根据设备管理与维护的实际情况的需要，科学合理地选择防腐材料。重视做好特殊部位、重点部位的定期检查与管理工作，及时发现腐蚀问题，并分析造成这种问题的原因，根据腐蚀的程度，做好防腐处理相关方面的工作。做好机械设备的接缝处的检查与防腐管理工作，确保接缝处焊接的牢固性与严密性。

3.3 建立健全石油钻井设备管理制度

石油钻采设备管理系统包括设备日常使用规范，设备日常维护规范，设备维护系统，设备维护管理人员评估系统，管理系统应在实际生产中不断补充和完善。首先，企业应注重设备维护管理工作，建立完整的设备维护管理机构，明确设备的采购、安装使用、维修、保养等明确的具有指导性的操作流程。建立健全清晰的管理规范，明确具体岗位的具体责任内容并制定管理目标，严格执行监督管理和评估考核，奖励履职人员，严惩失职人员，促成良好的工作作风。

3.4 加强对维修人员的专业技术培训

首先，在聘任管理和维护人员时，不仅要考虑专业理论水平，还要结合实际的工作业绩，并综合考虑其他对工作有明显优势的因素；其次，建立新员工入职培训机制，综合评定可胜任的岗位，有针对性的促进理论知识学习，增强实践能力；再次，对维修管理工作人员的专业技能进行定期培训和技术交流，关注同行业的技术发展水平，学习优秀案例的经验吸取失败案例的总结教训，使得钻井设备维修员工队伍的专业技能水平不断提高，以应对钻井装备技术升级以及设备换代带来的技术挑战，始终保持维修员工队伍较强的技术能力和工作能力。

3.5 采取科学的维修管理方法

在实际的维护管理过程中结合企业和设备的实际运行情况，综合状态、计划以及传统的维修方法，研发适合企业自身属性的维修维护系统模式，应用大数据技术对设备进行实时监控；建立全公司数据共享系统，提升计划性措施带来的科学优势，增强应对应急事故的处置能力，使得钻井装备处于有效的可控状态，提前发现问题，排查隐患。以良好的计划性管理优势促进企业提升竞争力，通过科学的管理提升企业产能，创造更大的效益[3]。

4 结语

综上所述，在石油企业的油田生产中，钻井设备是其主要的构成部分。因其在工作环境中，具有一定程度的特殊性以及设备在使用过程中存在的各种各样的缺陷，因此对石油钻井设备管理与维护工作应及时处理，对所出现故障的设备进行及时有效维修，确保做好设备的维护工作，防止故障的发生，才能更好地推进石油企业更好的发展，助力祖国复强盛，民族复兴。