石油钻井设备

石油钻井设备（精选十篇）

石油钻井设备 篇1

一、备用设备储备管理现状

1. 储备数量差异过大

为了储备钻井备用设备及配件, 各钻井公司都设有设备库, 这种分散式储备只立足于自身经营基础上, 既没有明确的储备标准, 也造成备用数量差异过大和占用资金过多。因受生产经营资金制约, 经常出现该备不备、过度储备或盲目储备等问题, 常因无备用设备, 或配件供应不及时造成无谓停机。库存数量不是根据生产需求和装备技术状况进行储备, 而是依据企业年度生产经营情况随机而定, 企业效益好则多储备, 而大于实际需求和增加储备成本;效益差则少储备或不储备, 造成必备设备短缺。

2. 备用设备类型多

由于在用的钻机设备类型较多, 配套设备又没有统一的规范要求, 各钻井公司为满足生产技术要求, 选择了不同厂家的同类设备进行配套, 使配套设备型号繁杂, 造成备用设备类型和种类过多, 而单一类型备用设备缺乏的情况。型号多样的备用设备, 使设备维护成本不断增高。

3. 设备资源共享度低

各钻井公司之间没有建立备用设备共享机制, 使备用设备的保障能力得不到充分发挥, 尤其是井筒施工企业专业化重组后, 这种分散式储备的弊端更加突出。一是购置备用设备占用大量资金, 增加了企业负担。二是急需的备用设备储备不足, 关键时刻无备用设备可调用或无配件可更换, 而影响正常施工。三是得不到正确保养 (没有专职保养人员) , 造成备用设备锈蚀、损坏或提前报废。

二、实行新的储备模式及内容

为有效降低各钻井公司备用设备储备总量, 减少备用设备及配件购置占压资金, 实现同类型备用设备及配件资源共享, 按照“集中储备、有偿使用”的原则, 建立备用设备新的储备管理模式。主要内容如下。

1. 明确备用设备范围及比例

应根据主要施工设备数量及技术状况确定储备数量, 例如, 对发生故障会影响正常钻井施工的发动机、钻井泵、绞车等重点及关键设备, 应实施科学储备;发生故障后对正常生产影响不大、并能及时进行修复的一般设备, 可不做储备。储备比例应以设备新旧程度、设备综合役龄和在用设备总数等确定, 一般按10%左右进行储备。以5年为一间隔期划分设备综合役龄段, 即5年以内、6～10年、11～15年和16年以上。设备综合役龄<5年, 且技术状况较好, 按在用设备总数的5%储备, 6～10年按8%储备, 11～15年按10%储备, 16年以上按12%储备。

2. 统筹管理储备设备

备用设备储备总量确定后, 应按主要设备类型确定储备数量比例, 需将重点放在类型多的设备上, 其他的可根据实际需求适当储备。为发挥整体库存储备优势和及时调剂余缺, 应以一个单位为主储备一类, 其他单位储备为辅, 在公司范围内统一调配和有偿使用。动力设备、泥浆泵、绞车等配件, 也可参照上述方式确定。如果条件许可, 应尽可能依托供应商优势进行储备, 实行关键配件零库存管理, 采取先使用后结算等方式。

3. 备用设备专业化维护保养

按照“集中储备, 有偿使用”的方式, 每个单位都能储备某一类型的备用设备, 不但设备类型单一、便于集中管理, 也可实现专业化维护与保养管理的目标。对更换下来的故障设备能够集中批量修理, 实现以更好的性价比修复故障设备和降低维修成本。由于备用设备类型减少, 降低了对维护保养人员的技能要求, 使他们能够按专业特长接触更多的设备故障, 不断提高维护技能和工作效率。

三、备用设备新储备模式实施介绍

公司在钻井公司进行了备用设备储备模式试点, 首先依据设备普查结果, 确定出主要类型备用设备储备单位、储备数量, 并分别在国内外重点施工现场进行尝试, 均取得较好效果。主要方法如下。

1. 落实钻机配套标准

按照中油集团公司钻机配套规范要求, 对钻机现有配套情况进行了调查, 制定了针对性更强的公司钻机配套标准, 依据标准配套不足的应及时补齐, 高于配套标准的应及时减少配套数量, 保证配备数量的合理性。为了节省设备运行费用, 对配套多余设备经过重新评估, 技术状况能够达到生产要求的, 则作为备用设备;已达到报废年限或存在严重安全隐患的, 按相关规定及时报废或处理。

2. 分类集中储备

借助ERP管理软件, 对公司主要钻井设备重新进行核查, 并按照设备综合役龄进行合理划分, 储备比例是:顶驱按5%, 绞车、钻井泵按10%, 柴油机按8%。为便于集中管理和实施专业化保养, 根据各钻井公司主要设备类型、数量、市场区域分布等情况, 每类设备以1～2个单位为主进行储备, 应占储备总量的50%以上。

3. 区域市场集中储备

外部区域市场因远离基地和施工队伍较为分散, 因此选定塔里木、苏里格、吐哈三个主要施工市场进行备用设备集中储备。由于这些地区的设备维修力量较为薄弱, 为保证钻井施工作业正常进行, 储备比例可高于1%～3%, 塔里木按9%, 苏里格按13%, 吐哈按12%进行总量储备。

4. 重点市场集中储备

海外施工重点市场是伊拉克市场, 根据甲方要求, 每部ZJ50DB钻机需要配备4台卡特3512B发动机, 超过了中石油ZJ50DB钻机配备3台发动机标准。通过与甲方沟通, 配备4台卡特发动机是在最恶劣工况下的装备保障能力。但从以往使用情况看, 卡特机组具有较好的高可靠性, 配备4台机组设备能力明显富余, 现场施工的9部电动钻机, 若按甲方要求需多配备9台卡特3512B发动机, 而造成很大的资金压力。经协商采用新的备用设备储备管理模式, 9部钻机配备5台卡特发动机作为备用设备, 采取集中管理、集中维护保养和集中调配使用, 既节省了4台卡特发动机配备投入, 又节约设备资金1200万元。

5. 实施专业化维护保养

第一、三钻井公司对在用、备用的22台沃尔沃发电机组实行集中管理后, 充分发挥了维修中心的作用, 不仅承担了所有沃尔沃机组的维护保养工作, 而且充分发挥了专业化保养优势。集中维护保养, 便于故障问题的集中与快速排除, 能够对设备故障进行有效地统计与分析。从第三方角度提出的设备管理改进意见等, 也便于得到解决。

四、应注意的问题

实行备用设备集中储备有利于发挥设备专业化管理优势, 降低设备投资成本, 优化设备资源配置, 更好地为生产施工提供装备保障。主要应做好以下工作。

1. 优化设备选型, 减少设备型号

精细设备选型管理, 应从源头上减少设备型号。一要严格设备选型、选厂和入网厂家资质审查, 确保入网厂家技术水平。二要仔细分析装备能力需求, 确保设备选型的合理性。三要细化量化技术规范, 确保施工工艺要求。四要开展设备经济技术评价, 从可靠性、通用性、维修性等测算出燃油、易损件消耗量及工作效率等。五要将供货厂家的售后服务、配件供应、产品质量等作为设备选型的量化评价标准, 逐步减少设备型号。

2. 主要设备实行批量采购

在优化设备选型时, 应严格执行中油集团公司的钻机配套规范和实际需求, 细化出设备配套的种类与数量。充分利用中油集团公司“能源一号网”集中采购的优势, 批量采购高可靠性设备, 逐步减少设备型号, 及时淘汰非主流型号的设备。

3. 因地制宜开展设备状态监测

由于钻机具有移动作业的特点, 钻井设备需经常拆装和长距离搬迁, 在线监测技术在钻井装备上应用效果不好, 因此, 要因地制宜地开展设备状态监测, 可采用离线监测仪器, 如测温仪、测振仪、油品化验仪等监测设备, 及早发现设备故障并能及时排除。

4. 适时建立内部设备租赁市场

备用设备“集中储备, 有偿使用”的运作模式, 要求建立企业内部设备租赁市场, 便于关键备用设备的储备与保养。可先选取数量较少的关键设备, 如顶驱机等作为试点, 待条件成熟后再推广到所有关键设备。为发挥专业化保养优势和降低设备运行成本, 应实现关键设备操作与保养工作的分离, 提高装备保障能力。

五、取得的效果

按照“专业化、一体化”组建的钻探工程公司, 以钻机为主的设备资产占企业资产的70%以上, 专业化重组实现了钻机等主要施工设备的集中管理。备用设备管理打破了原以条块分割的储备管理模式, 实行的钻机备用设备集中储备管理, 使专业化管理优势更为明显, 主要体现在下方面。

(1) 备用设备数量大幅减少。实行备用设备集中储备管理, 公司钻井备用设备数量明显降低, 平均减少15%～20%, 极大降低了备用设备保养费用及设备运行成本, 提高了经济效益。

(2) 备用设备技术状况改善明显。从现有的备用设备中优选备用设备进行集中储备, 及时淘汰技术落后和非主流机型, 不仅减少了储备数量, 而且设备技术状况得到明显提高。

(3) 减少了备用设备投资。由于实行备用设备集中储备, 极大减少了备用设备储备数量, 使原计划购买的备用设备投资得以节省, 已节省资金4700万元。

(4) 备用设备管理成效明显。备用设备集中储备给专业化保养提供了有利条件, 使专业化保养优势得以充分体现, 故障排除效率得到明显提升, 备用设备保障能力得到有效提高, 设备管理的经济效益明显, 实现了预期目标。

摘要：针对石油钻井备用设备管理存在的问题, 采取集中储备和有偿使用的方法, 可以减少备用设备数量、降低储备设备投资和节约设备运行成本费用。

石油钻井设备 篇2

发布时间：2010-02-07 05:35:36 查看：5次 字体：【大 中 小】

石油钻井用的钻机是一套联合机组。钻机由井架、绞车、游车、大钩、转盘、钻井泵、动力机组、联动机组全套钻井设备及井控、固控设备、发电机组、液压和空气动力等辅助设备等组成。

钻机的最大井深、最大起重量、额定钻柱重量、游动系统结构、快绳最大拉力及钢丝绳的直径、起升速度及挡数、绞车功率、转盘开口直径、转盘转速及挡数、转盘扭矩及功率、泵压、泵组功率和钻机总功率等钻机的基本参数，反映了全套钻机工作性能的主要数量指标，是设计和选择钻机类型的基本依据。因为钻机从动力机到各个工作机或井底钻具之间有着不同的能量转换方式和传递路线，它的传动与控制系统比较复杂，因此，如何提高钻机操作的机械化和自动化水平一直是人们研究的一个重要课题。在生产过程中，钻机一般是在旷野、山地、沙漠、沼泽及水上、海上进行流动作业，其工作场所多变，要求钻机要具有高度的运移性，即拆装容易、部件的尺寸、重量都要在通用的汽车和吊车的工作范围之内，并适应在野外检修和更换易损件的要求。

一、钻机的提升系统

钻机的提升系统由绞车、井架、天车、游车、大钩及钢丝绳等组成。

(一)井架

井架由井架的主体、人字架、天车台、二层台、工作梯、立管平台、钻台和井架底座等几个部分组成，主要用于安放和悬挂天车、游车、大钩、吊环、液气大钳、液压绷扣器、吊钳、吊卡等提升设备与工具。目前，在国内外石油矿场上使用的井架种类繁多，但就结构型式来讲，一般可分为塔型井架和A型井架两种。

塔型井架是从井架底座往上分层一次性组装完成的，依其前扇结构是否封闭，又可分为闭式和开式两类。闭式塔型井架的主要特征是：井架的横截面为正方形，立面是梯形。为了工作方便，在井架的前扇下部装有大门，因而前扇下部不能封闭，但是整个井架主体仍是一个封闭的整体结构，所以它的总体稳定性好，承载能力大。其缺点是拆装井架必须高空作业，安全系数小，拆装时间长。此类井架多用于深井钻机和海洋钻机。开式塔型井架的主要特征是：主体是由3—5段构架组成，各段均为焊接结构，段与段之间采用螺栓、销子或公母锥座螺栓等连成一体。这种井架采用分段地面拆装、整体起放和分段运输的方法，拆装方便、迅速、安全。一般多用于中深井钻机。

A型井架是从地面分段，在地面组装完成后，再用绞车、动力液压缓冲等辅助设施一次性起升完成。A型井架的主要特征是：从总体结构形式看，整个井架是由两个构架式或管柱式的大腿靠天车台和井架上部的附加杆件与二层台连接成“A”字形的空间结构，大腿前面和后面装有撑杆，以便起升和支撑井架用。A形井架的两个大腿可分为3～5段，并用螺栓连接成一个整体，因而整个井架可在地面分段拆装、分段运输和整体起放，方便而安全。由于这种井架主要靠两条大腿承载，承受载荷时能均匀分布，而每条大腿又是封闭的整体结构，所以承载能力和稳定性都较好，但其总体稳定性较差。

除了对井架要定期检测以外，井架的使用安全技术要求主要有：

(1)要经常教育职工爱惜井架，合理使用井架，做好对井架的保养维护，时刻保持井架完好。井架在起升之后和下放以前，要进行彻底的检查，以证实没有部件发生变形和所有的螺栓齐全紧固并配备合适的锁定垫圈。没有办理安装质量验收和交接手续的井架不能使用。

(2)上下绞车时，必须由井队干部负责指挥，力求达到平稳施工。(3)钻井队要定期、定人、定部位对井架进行检查和维护。定期检查要求每个白班和下套管前各进行一次。定人检查要求每个班的井架工负责检查。定部位检查要求每个井架工各承包一部分井架结构进行检查。在风、雨多发季节，钻井队要班班对井架绷绳及绷绳坑进行检查。对天车、猴台、指梁，死绳固定器、转盘、钻机、钻杆盒大梁、立管台、二层台的固定情况，由井队安全员每周检查一次。对查出的问题，要立即组织整改。

(4)不准随便割、拆、换井架的横梁、拉筋、螺丝、卡子、零件、附件。(5)下套管之前对井架进行全面检查、整改，钻具要分立两边矗立，尽可能使井架受力平衡。要封闭好指梁，防止大绳进入。下完套管时，若发现井架无安全保障，应立即将套管坐在转盘上，停止活动套管。注：1500米以上钻具必须分靠井架两边，以防一边立钻具造成井架扭曲，没有猴台的立即整改安装。

(二)天车和游车

天车和游车组成提升系统的滑轮系。作为定滑轮的天车改变力的方向，作为动滑轮的游车起省力作用，减轻绞车的负荷，从而使提升系统获得很大的机械效能。

1．天车

天车一般是多个滑轮装在同一根芯轴或两根轴心线一致的芯轴上。现在的天车大都是滑轮通过滚柱轴承装在一根芯轴上。芯轴一般是双支承的，轴的直径较大，芯轴的一端或两端有黄油嘴，芯轴里有润滑油道。润滑脂从黄油嘴注入，以润滑轴承。常用的天车有TC—135、TC—130、TC—350、GF—400、TC—450、TC4—315等。

在天车工作前，必须有专人检查天车轮的灵活性。各滑轮的转动应灵活，无阻滞现象。当转动一个滑轮时，其相邻滑轮不应随着转动。所有连接必须固定牢靠，不得有松动现象。各滑轮轴承应定期逐个注满润滑脂。天车轴及天车层底座应固定牢靠；护罩和防条绳应齐全完好，固定牢靠。当出现顿钻或提断钻具等事故时，应仔细检查钢丝绳是否跳槽。滑轮槽严重磨损或偏磨时，应视情况换位使用或更换滑轮。轴承温度过高、发出噪声或滑轮不稳和抖动时，应及时采取降温措施和更换润滑脂或更换磨损的轴承。滑轮有裂痕或轮缘缺损时，严禁继续使用，应及时更换。

2．游车

游车的形状为流线型，以防起下时挂碰二层台上的外伸物。同时，游车要保证一定的重量，以便它在空载运行时平稳而垂直地下落。现在，钻机各型游车都是一根芯轴，滑轮在轴上排成一列，其结构与天车相似。常用的游车有TC—135、YC—130、YC—350、MC—400、YC—450、YC—315等。

在游车工作前，应检查各滑轮是否旋转灵活及各连接部件是否紧固。在工作时，因为每个滑轮转动圈数不一，滑轮应定期“掉头”使用，以使滑轮的磨损情况趋于平衡。每周应将游车直放到钻台上仔细保养一次。保养时应检查下列内容：各条油路是否通畅；钢丝绳是否碰磨护罩；各固定螺栓有无松动；焊接钢板的焊缝有无裂纹等。各轴承应每周注润滑油一次，注油时注至少量油脂挤出轴承外面为止。冬季，在寒冷地区，应使用防冻润滑脂。搬运游车时，应用起重机吊挂上横梁顶部的游车鼻子，不允许放在地面上拖运。

(三)大钩

大钩是提升系统的重要设备，它的功用是在正常钻进时悬挂水龙头和钻具，在起下钻时悬挂吊环起下钻具，完成起吊重物、安放设备及起放井架等辅助工作。目前使用的大钩有两大类。一类是单独的大钩，其提环挂在游车的吊环上，可与游车分开拆装，如DG—130型大钩；另一类是将游车和大钩做成一个整体结构的游车大钩，如MC—400型游车大钩。为防止水龙头提环从大钩中脱出，在钩口处装有安全锁体、滑块、拔块、弹簧座及弹簧等构成的安全锁紧装置。为悬挂吊环和提放钻具，钩身压装轴及挂吊环轴用耳环闭锁，用止动板防止两支撑轴移动。钩身与钩杆用轴销连接，钩身可绕轴销转一定角度。常用的大钩有DC—130、DG—350、MC—400、MC—200等。

(四)绞车

绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。其功用是：提供几种不同的起升速度和起重量，满足起下钻具和下套管的需要；悬挂钻具，在钻进过程中送钻和控制钻压；利用绞车的猫头机构上、卸钻具螺纹；作为转盘的变速机构和中间传动机构；当采用整体起升式井架时用来起放井架；当绞车带捞砂滚筒时，还担负着提取岩心筒、试油等项工作；帮助安装钻台设备，完成其他辅助工作。常用的JC—50D型绞车为内变速、墙板式、全密闭四轴绞车，JC—45型绞车是五轴绞车，JC—14．5型绞车是三轴绞车。绞车一般由绞车传动部分、提升部分、转盘驱动箱部分、控制部分、润滑部分和刹车机构等组成。

绞车的刹车机构由控制部分(刹把)、传动部分(刹车曲轴)、制动部分(刹带、刹车鼓)、辅助部分(平衡梁)和刹车气缸等组成，它的任务是控制下放速度或停止被下放载荷所带动的滚筒的旋转速度，以达到调节钻压、送进钻具、悬挂钻具的目的。为此，要求刹车装置能平稳送钻、灵活省力和安全可靠。

绞车的辅助刹车机构有水刹车和电磁刹车两种。电磁刹车又可分为感应式电磁刹车和磁粉式电磁刹车。影响水刹车制动力矩的主要因素有：水刹车尺寸愈大，则制动力矩愈大；叶片越多，则制动力矩越大；水刹车转子转速越高，则水的流量越大；水刹车内液面越高，则制动力矩越大。所以，现场一般采用分级调水位的办法，来改变制动力矩的大小。使用水刹车时的安全技术要求主要有： 电磁刹车的尺寸和外型跟水刹车类似，它跟滚筒轴的连接方法也相同。当交流电通过整流器(变成直流电)和变阻器(改变和控制电流)通至电磁刹车线圈时，线圈变成电磁铁而产生磁场，旋转的转子通过磁场，在转子里面产生涡流电，从而在线圈和转子之间产生阻力(制动力)刹车。阻力的大小直接随电流的大小而变化。司钻通过调节变阻器来控制电流的大小，改变电磁刹车的制动力矩。防碰天车装置是控制顶天车的一套应急刹车系统。常用的防碰天车装置有两种形式：一种为重锤式；另一种为过卷阀式。重锤式防碰天车工作原理：在天车以下的适当位置通过井架安装一根直径6．4mm钢丝绳作为限位绳，其下端用一只三通气开关与重锤相连，重锤与提环相连，提环与2．5～3mm开口相连，开口销与限位绳相连。当游车上行碰到限位绳时，重锤与提环上的开口销脱落使气开关工作，常开继气器切断高、低速离合器气源，同时高压气直接进入刹车汽缸紧急刹车，使游车不能继续上行。过卷阀式防碰天车工作原理：过卷阀固定在绞车前部滚筒上部的绞车横梁上，横梁上有滑动槽，过卷阀可在滑动槽内左、右移动。当滚筒在缠绳过程中缠至游车相应升高到某一限定的高度时，缠在滚筒上的钢丝绳就会碰上过卷阀的套筒，套筒带动球杆偏摆，使过卷阀的气路接通。一路气进入司钻控制台内的常开两用继气器，使常开两用继气器关闭，这样就切断了滚筒高、低速离合器的气源，离合器通过快速放气阀放气，使滚筒停止工作。另一路气经换向阀和快速放气阀，进入刹车汽缸，带动刹把下落，刹住滚筒，使游车停止上升，避免碰撞天车。

绞车的使用安全技术要求主要有：

(1)下钻时，为节约时间，合理地利用绞车功率，应根据大钩负荷，按规定选择合理的起升速度和挡位。

(2)链条是绞车的主要传动件，更换链条时应整盘更换。(3)挂合换档离合器时，动作要平稳，严禁猛烈撞击。(4)绞车传动轴未停止转动前不得改变传动方向。(5)挂合气胎离合器时动作要平稳。

(6)在上提钻具的过程中需要刹车时，必须先摘开低速或高速气胎离合器。(7)下钻过程中严禁用水或油浇刹车鼓，以免造成刹车鼓龟裂或刹车失灵。(8)起下钻前应先检查防碰天车。

(9)绞车运转过程中护罩必须整齐、装牢，严禁在运转过程中从事加注润滑脂或润滑油等进入绞车内部或靠近运转部位的作业。

(10)刹把在40～50°应能刹住。在负载条件下不得调节刹带。

(11)遇到游车下放速度过慢、刹带离不开刹车毂的情况时，应设法调节，但不允许用撬杠撬刹带。

(12)每班应检查一次活绳端固定情况。

(五)钻井用钢丝绳

钻机游动系统所用的钢丝绳称为大绳。它起着悬吊游车、大钩及传递绞车动力的作用。由于钢丝绳运动频繁、速度高、负荷大，并承受弯曲、扭转、挤压、冲击、振动等复杂应力的作用。

钢丝绳按绳中钢丝捻成股和股捻成绳的方向来分，通常分为右旋和左旋两种。按丝捻成股和股捻成绳的方法来分，通常分为顺捻(股中钢丝的捻向与股的捻向相同，一般只作拖拉或牵引绳)、逆捻(股中钢丝的捻向与股的捻向相反，适用于提升设备)和混捻(钢丝绳的各股中既有顺捻，也有逆捻)三种。

钢丝绳由于承受复杂应力的作用，而且这些应力与滑轮和滚筒直径、钢丝绳结构、钢丝绳润滑和操作条件密切相关。因此，使用时要满足其破断拉力和安全系数的要求(表2—1，表2—2)。

表2—1 钻井用钢丝绳安全系数表

表2—2 常用钢丝绳破断拉力表

钢丝绳有一整股断裂或在一节距上断丝数量达到报废标准时，应予以更换，见表2—3。

表2—3钢丝绳报废标准表

钢丝绳的使用安全技术要求主要有：

(1)待用的钢丝绳必须缠绕在滚筒上。倒出时必须绷紧，避免打结。弯曲的钢丝绳应用人力拉直，禁止用锤子或其他工具敲击。

(2)使用时勿使钢丝绳与井架任何部位相摩擦。

(3)切割钢丝绳时，应先用软铁丝绑好两端，再用气割或剁绳器切断。(4)卡绳卡时，两绳卡之间的距离应不小于绳径的6倍。特殊绳头卡固，可根据情况调整距离。

(5)绞车大绳每周应检查一次润滑状态，如浸油麻芯被挤出时，应立即换用新的钢丝绳。

(6)大绳在绞车滚筒上必须始终排列整齐(最好使用钢丝绳排绳器)。(7)大绳加载操作要平稳柔和，以减少钢丝绳所受的冲击载荷。(8)倒大绳时，应使新绳从滚筒上旋转下放，不允许钢丝绳扭劲。(9)井深超过2000m以后，每次下钻前，要检查大绳的断丝和磨损情况。

二、钻机的旋转系统

旋转系统包括转盘和水龙头两大部分，其主要作用是在通过钻具不断向井底传送钻井液的同时，保证钻具的旋转。

(一)转盘

转盘主要由水平轴、转台、主轴承、壳体、方瓦及方补心等组成，其主要作用是带动钻具旋转钻进和在起下钻过程中悬持钻具、卸开钻具螺纹以及在井下动力钻井时承受螺杆钻具的反向扭矩。转盘的动力经水平轴上法兰或链轮输入，通过锥齿轮转动转台，借助转台通孔中的方瓦和方补心带动方钻杆、钻柱和钻头转动；同时，方补心允许方钻杆轴向自由滑动，实现边旋转边送进。常用转盘的主要有ZP—520、ZP—271／

2、MRL—271／

2、ZP—445、ZP—371／2等型号。使用转盘前，应按规定检查机油的油质、油量，并使其符合要求。转盘启动前，其锁紧装置上的操纵杆或手柄应不在锁紧位置。启动转盘前，应检查轴上的密封圈密封是否可靠、转盘链条护罩或万向轴护罩是否齐全、牢靠。启动转盘要平稳操作，启动后要检查转台是否跳动，声音是否正常。每班应至少检查一次转盘的固定情况。在钻进和起下钻过程中，应避免猛蹩、猛顿，严禁使用转盘崩扣。新转盘使用一个月应更换机油，以后每使用三个月换油一次。防跳轴承和锁紧装置上的销轴每月应至少注入一次润滑脂。

(二)水龙头

在一部钻机中，水龙头既是旋转系统的设备，又是循环系统的一个部件。它悬挂于大钩之下，上接有水龙带，下接方钻杆。在钻进时，悬挂并承受井内钻柱的全部重量，并将钻柱与水龙带连接起来，构成钻井液循环通道。

水龙头主要由固定、旋转和密封部分组成。常用的水龙头有CH—400、SL—450、SL—130、SL—135等型号。现场使用的两用水龙头，是在一般水龙头的基础上，增加了旋扣装置。旋扣装置由气马达、伸缩机构及气路系统组成，接单根时，由气马达通过齿轮带动中心管旋转。

新水龙头使用前必须按高于钻进中最大工作压力1～2MPa的泵压试压15min，以不滋、不漏为合格。水龙头在搬运过程中，中心管必须带护丝。使用前，应按油池的油尺标记加足机油，并对冲管盘根盒和上、下机油盘根盒、提环销加注润滑脂，并检查上、下盘根盒压盖、冲管盘根盒是否上紧，用链钳转动中心管，确认无阻卡后方可使用。使用新水龙头或长期停用的水龙头时，必须先慢后快，用Ⅰ档启动转盘，待转动灵活后再提高转速。对新的水龙头或修理后第一次使用的水龙头，在使用满200h后应更换润滑油。工作中，每班应检查一次油位，并使之不得低于油标尺的最低刻度线。每两个月应更换一次润滑油。工作中，应在没有泵压的情况下，每班加注一次黄油。在水龙头运转过程中，要随时检查冲管密封盘根盒处是否刺漏钻井液、机油盘根处是否溢漏机油、水龙头壳体是否温度过高(油温不得超过70℃)、冲管螺纹压帽是否上紧、鹅颈管与水龙带连接油壬是否刺漏。接单根或起钻前，应检查冲管盘根磨损情况及盘根压帽的松紧程度。快速钻进或严重跳钻时，应检查鹅颈管法兰连接螺栓的固定情况。现在，石油钻井已部分使用顶部驱动钻井系统。顶部驱动钻井系统是集转盘、水龙头为一体，用电动钻机作旋转钻井动力，并能随提升系统而升降的钻井旋转系统，是对转盘钻井的一次重大改进。具有转盘钻无可比拟的优点，如可接立柱钻进、减少2／3的接单根时间、能倒划眼和下钻划眼、起钻时可旋转钻杆和继续循环钻井液、钻柱可顺利取出缩径井段、可以不接方钻杆即可钻过桥塞点和缩径点、上、卸扣扭矩得到控制、采用钻井电机接卸钻杆和钻进、操作人员只需打背钳、钻台上只有平稳旋转的钻杆、起下钻时在井架内任何高度的位置随时都可以将主驱动轴同钻柱上扣和关井等。

三、钻机的循环系统

钻机的循环系统主要包括钻井泵、地面管汇、钻井液净化设备等。在井下动力钻井中，循环系统还担负着传递动力的任务。

(一)钻井泵

钻井泵的作用是为钻井液的循环提供必要的能量，以一定的压力和流量，将钻井液输进钻具，完成整个循环过程。常用的钻井泵有NB—600、2PN—1258、3NB—900、3NB—1000、SJ3NB—1300、3NB—1300、3NB—1600型等，前两个是双缸双作用泵，后三个是三缸单作用泵。

目前使用最广泛的钻井泵的空气包是球形隔膜式预压空气包。空气包的作用是减小因钻井泵瞬时排量变化而产生的压力波动，使泵压平稳，保护设备不致因剧烈震动而造成损坏。空气包胶囊内要求充氮气或惰性气体，在没有氮气或惰性气体的情况下可用空气代替，严禁充入氧气或可燃气体。充气压力为最高工作压力的20％～30％。

钻井泵常用的安全阀有销钉式、杠杆销钉式和弹簧式安全阀三种。销钉式安全阀是利用不同直径的销钉来限制过高泵压的装置，当泵压达到销钉所限制的压力时，销钉被剪断，钻井液从阀的泄压口排出，泵压回零，从而起到安全保护作用。杠杆销钉式安全阀使用的销钉是同一直径，靠移动销钉在不同销孔中的位置来改变力臂距离，从而调节安全阀的压力，达到限制泵压的目的。弹簧式安全阀是利用弹簧的作用设计的一种安全阀。当泵压超过弹簧的压力时，弹簧被压缩，泄压口被打开，钻井液从泄压口排出，泵压下降。当泵压降至低于弹簧压力时，阀门在弹簧力的作用下自动关闭。调节弹簧压力的大小，就可达到限制不同泵压的目的。安全阀在安装时，所有螺丝必须安装齐全，紧固牢靠。泄水管应固定牢，并使用管径不小于60mm的无缝钢管，出口弯度应大于150°，严禁指向工人经常工作和走动的地方。安全阀销钉规格必须符合标准，不得以其他材料代替。弹簧式安全阀应按照限压标准调试合格。安全阀及泄水管不得堵塞。严禁以任何借口不装安全阀。开泵前应检查安全阀是否符合使用要求。开泵时，泵房人员必须远离安全阀及泄水管。冬季开泵前应对安全阀及泄水管进行预热。每口井开钻前，必须将安全阀拆下保养，以防锈死。对安全阀应定期校验。

开泵前，除了要检查安全阀和压力表以外，应检查各连接螺丝是否上紧，润滑油是否加够；高低压管汇各种闸门是否开关正确；皮带轮(链轮、万向轴)护罩的固定是否齐全、牢靠；冷却水(油)道是否畅通；空气包所充气体及压力是否符合要求。开泵时，必须与有关操作人员联系，确认无误操作人员要密切注意泵压表的压力变化，循环未正常前不许离开气开关。非工作人员应离开泵房。工作人员应离开危险区域。在运转过程中，要经常检查泵压表的变化，检查泵各部位有无响声，经常检查十字头滑板油孔及拉杆盘根冷却润滑流道是否畅通，观察拉杆盘根有无刺漏现象，并检查活塞和进、排水阀有无刺、漏现象。开泵后因出现故障若要修泵时，须摘开带泵离合器，挂标示牌或有专人监护气开关，以免误操作。在运转中，各轴承部位温度最高不得超过80℃。修泵时，应关闭高压闸门，防止钻井液倒流堵塞钻头水眼。

(二)钻井液净化设备

钻井液净化设备的主要作用是使从井内返出的钻井液能得到充分的净化。钻井液净化设备主要包括振动筛、旋流除砂器、离心分离机、除气器、循环罐和搅拌器等。

四、钻机的动力与传动系统

动力设备和传动系统是钻机的两大组成部分。动力设备提供各工作机需要的动力，而传动系统则将动力机和各工作机联系起来，将动力传递并分配给各工作机。

(一)动力设备

目前，钻机的驱动类型主要有柴油机直接驱动、柴油机—液力驱动、柴油机—(交)直流电驱动和工业电网电驱动四类。我国石油矿场多采用柴油机作动力，即使是电驱动钻机，它的发电机仍是由柴油机驱动。一些最大的陆地和海洋用深井钻机一般还是由柴油机来直接的或间接的驱动发电机，然后由电动机带动钻机的各个设备或部件。

柴油机的启动、运转和停车安全要求主要有：

(1)柴油机的启动：打开气源阀门，将油门手柄大约调到怠速范围内；按下自动停车扳杆手柄，使自动停车装置拨叉与齿条上的档块脱开，使油泵齿条处于供油位置；按下启动按钮，预供油泵开始泵油，当油压达到规定的压力时使气马达运转，驱动柴油机启动。每次启动时间不得超过15s。如三次不能启动，则应查明原因；启动后，应立即松开启动按钮，并用停车手柄控制齿条，以免转速瞬时上升；待柴油机转速调到怠速正常后，松开自动停车手柄，关闭气源阀门，并观察仪表所指示的参数；用电马达启动时，首先用手动预供油泵泵油，按下启动按钮，使马达带动柴油机点火启动(每次启动时间不得超过5s，如三次不能启动，应查明原因)。

(2)柴油机的运转：柴油机启动后应先空载运行，并检查机油压力及水泵供水是否正常；柴油机外观状况不得有漏油、漏水、漏气现象，所有零件固定牢固；排气管及呼吸器排烟正常，无异常声响；柴油机带上负荷后，即投入了正常运转。这时应注意仪表板上各仪表的数值；柴油机连续长时间使用时，负载不得超出规定的持续功率；当连续运行不超过12h时，负载不得超过规定的标准功率；新机初期运行50h后，应更换全部机油并清洗油底壳和机油滤清器。

(3)柴油机的停车：停车的具体步骤是卸去负荷，逐渐降低转速，怠速运转约5min，使各部分慢慢冷却到40℃以下，再将停车手柄扳到停车位置。正常情况下严禁带负荷停车。冬季停车后，若长时间不用，应适时放掉冷却水；若环境温度低于机油凝固点时，也应放出机油。在特殊情况下紧急停车后，应立即打开气缸盖放气螺塞，用人力盘车2～3圈。

(二)传动系统

由动力机到工作机的传动系统，有的很简单，如单独驱动；有的则比较复杂，有各种并车、变速、倒车机构。不可调速的动力机不能满足绞车或转盘的要求，传动系统就是要解决变速变矩的问题。

钻机传动系统的基本功用是将动力机发出的动力分别传送给各工作机，即绞车、转盘、钻井泵等，主要解决增矩减速、变矩变速、并车、正倒车以及传动脱离或挂合问题。

钻机传动系统的总体布置有统一驱动(如大庆130型、ZJ45型钻机)、分组驱动(如车装钻机)和单独驱动(电驱动钻机)三种形式。

传动系统各传动部分护罩必须完好，固定牢靠。机房四周栏杆要安装齐全，固定牢靠，梯子稳固且有光滑的扶手。

(四)电传动系统(以ZJ50D钻机电传动系统为例)

石油钻机电传动系统由多台柴油发电机组并网发出50Hz、600V的交流电，经SCR传动柜整流为0V～750V直流电去驱动绞车、转盘和钻井泵；经MCC控制柜变交流600V为380V／220V去驱动钻井辅机及提供井场照明。

电传动系统的使用安全技术要求主要有：(1)应随时检查SCR房、MCC房内的制冷设备运转情况，确保房内温度不高于27℃，以免各电器元件因温度升高而失灵或损坏，环境温度+20℃时，相对湿度不大于90％。

(2)周围环境中不应有过量的酸、碱、盐、腐蚀性气体和爆炸性气体；(3)SCR房重22T，MCC房重18T，吊装时必须用两台吊车从房子两端抬着吊装，以免房子变形使房内电器件受损。

(4)3台发电机组及SCR房就位后，各房之间要连接好活动翻版以防雨雪，每个房内必须配备灭火器和应急灯，安装符合防爆要求的电气线路和照明灯。(5)管线槽要铺设整齐，电缆线、气管线、水管线要平整，对应连接，不得接错。

(6)经常检查螺钉紧固部位是否正常。

(7)定期清理母线与支撑件(地线)间、插头座的插针间和SCR的散热器上的灰尘。

(8)平时要注意检查保护电路是否正常。(9)定期检查和清理电动机的空气过滤器和碳刷。

(10)每班必须检查开关、指示灯是否正常；熔断器是否正常；风机和空调是否工作正常；发电机负荷分配是否均衡。

(11)每月应检查所有接线端子的螺钉是否松动；导线有无磨破；保护电路是否正常；

电接点处有无异常现象；继电器工作是否正常；清除柜内的灰尘情况。(12)每年应停电进行一次全面检查

(13)当发电机组不运行时，务必将发电柜上的“运行”开关旋至“停机”位置，以保证蓄电池不致放电。特别是钻机搬运过程中，必须保证“运行”开关处在“停机”位置。

司钻电控台的使用安全要求主要有：

(1)一般情况下不要打开箱门。遇到阴雨潮湿的天气时，可打开加热器，使司钻电控台内保持干燥。每隔一段时间检查司钻电控台的密封情况、元器件的锈蚀情况、仪表板上指示灯的好坏，发现问题及时排除。

(2)绞车、钻井泵一般采用双电机方式工作，仅在某电机或相应的传动箱有故障时才可单电机工作。(3)转盘不能双电机工作。根据需要，司钻可以随时改变转盘最大扭矩限制值。将“转盘扭矩限制”旋钮转到不同位置，使转矩限制值在额定转矩值范围内调节，“转盘转矩表”指示出相应的工作转矩电流值。

(4)若要改变绞车／转盘的运行方向，首先应把给定手轮转到“零”位，然后把“工作选择”开关转到“停”位，再转到相反的位置。系统自检后，再转动给定手轮，使绞车／转盘反向运行。

(5)不管司钻操作钻井泵、绞车还是转盘，一定要监视功率百分表指针所在的区域。若指针指在绿区，表示发电机组工作在最佳工况区；若长期指在黄区，则表示发电机组的负荷太轻，如果此时至少有两台发电机并网运行，可通知电工停掉一台机组；若指针指在红区，表示发电机组负荷太重，司钻应减负荷并通知电工再并一台机组，否则，可能会造成“高负荷”故障。

(6)绞车、转盘、钻井泵，如果长时间不用，可通知岗位人员断开相应的传动箱主断路器。

五、钻机的气控系统

钻机的控制系统按控制方式分为机械控制、气动控制、液压控制、电控制及综合控制等几种(目前最常用的是气动控制)，气控系统主要由供气机构、发令机构、传令机构、执行机构四个部分组成。主要功能是控制柴油机的启动、停车、调速和联动机并车与停车；控制绞车换档及绞车、转盘、钻井泵的启动与停止；控制绞车、转盘的转速和转动方向；控制滚筒刹车、猫头的运转与停止；控制气动卡瓦、液气大钳、气动旋扣器、顶部驱动装置等起下钻操作机械；控制气动绞车、防碰天车装置、自动送钻装置及井口防喷器装置；控制空气压缩机、发电机、除砂泵、离心泵、搅拌机等装置；控制井架底座的升降、井架的起、放、缓冲作用。

钻机的气源设备由空气压缩机、压缩空气处理装置(冷却器、油水分离器、干燥器、除尘器)和贮气罐三部分组成。控制阀有压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀三大类。

钻机气控系统的使用安全技术要求主要有：(1)气控系统的工作压力应保持在规定的范围内。

(2)要防止压缩空气的漏失。在工作时，应密切注意各气控元件以及管线接头等密封情况。在动力机停止运转时，不允许有空气漏失声，气路系统的压力降应限制在允许的范围内。

六、钻机的辅助设备及设施

钻井施工现场的辅助设备和设施有辅助其中设备、电气设备、消防设备、供水设备、防冻保温设备和焊割设备等。

(一)辅助作业设备和设施

1．气动绞车

气动绞车是一种用活塞式气马达为动力的单卷筒绞车。其使用安全技术要求主要有：

(1)使用前，应检查固定是否牢靠；钢丝绳排列是否整齐；制动装置是否可靠；牙嵌离合器是否灵活。

(2)操作前，先将配气手柄置于“升”、“降”位置，通过控制进气量检查运转是否正常。

(3)分水滤气器要经常放水。

(4)油雾器要经常加注6号或8号汽油机用机油，油面不得超过加油塞。(5)动力箱内夏天加入20号柴油机用机油，冬天加入10号汽油机用机油，一周检查一次。油面高度为机油壳总高度的2／5为宜。轴承处每周注两次黄油。

2．猫头

两个猫头轴上的死猫头，刚性地安装在绞车猫头轴的两端，并与绞车猫头轴一起旋转，用于起下钻的上卸扣和起吊重物。内、外摩擦猫头的滚筒用滚子轴承支承在猫头轴上，通过安装在滚筒一端法兰内的摩擦离合器控制滚筒的动作，它能独立地转动。外摩擦猫头通常在起下钻时用来拧紧要下人井内的钻具接头丝扣；内摩擦猫头通常用在起钻时卸松钻具接头丝扣。

猫头操作是一项十分危险的作业，稍有不慎就会造成人员伤亡或重大经济损失。随着钻井科学技术的进步，顶部驱动装置、液气大钳、自动上扣器、气(电)动小绞车等设备和设施已投入使用，猫头终将被逐步淘汰。

猫头的使用安全技术要求主要有：(1)猫头表面应平整、光滑，不能有沟槽，在旋转的猫头上不能有任何突出的物体，以免操作者被挂而受伤。在猫头前面必须装有挡绳器。

(2)操作者拉紧猫头绳上卸扣之前，井口人员都要离开钳柄的转动范围，严防钳尾绳断裂或绳卡滑脱而伤人。

(3)操作人员必须戴分指手套，衣服袖口、衣扣要系紧，颈部不许系围巾。(4)操作者应站在猫头前0．6m处，斜对猫头呈45°角，左脚在前，右脚在后，呈“T”字型步，身体站直，脚下无绳索和杂物。

(5)操作完毕应立即退绳，不得留有猫头绳在旋转的猫头轴上。

(6)任何情况下都不要在猫头上用钢丝绳。因为钢丝绳缠绕到猫头上时，可能会堆积或切入另一绳圈而被卡住，因而危及猫头操作者或其他人员的生命安全。

(7)严禁用三挡车速度拉猫头。

(8)严禁用直径小于25．4mm的棕绳拉猫头。

(9)严禁打结、有毛刺、绳股散乱和长度不符合要求的棕绳上猫头。(10)严禁用猫头吊人进行高空作业。(11)钻机必须装设乱猫头紧急停车开关。3．自动送钻装置

自动送钻装置具有适应性广，钻压波动可控制在10kN以内，送钻均匀，无冲击，工作安全可靠等优点。在钻遇地层溶洞时可避免钻具快速下放，气路系统出现故障时能自动刹车；全气动控制，体积小、重量轻、移运性好；钻进时也可安装，维修时不影响正常钻进，操作简单等优点。

自动送钻装置的使用安全技术要求主要有：

(1)死绳拉力传感器应“绷”在死绳端距死绳固定器600～800mm处。(2)有通过调节螺母松紧程度，使控制相上的双针压力表黑针读数与指重表读数一致。

(3)绳座上的排气孔必须向下，防止污水及污物进入。

(4)执行机构、控制箱应固定安装在刹把附近的司钻操作台侧面或井架大腿上的适当位置，做到既便于在调节过程中观察指重表，又能保证执行机构的钢丝绳不与外界任何物体磨擦。(5)反馈装置的安装应应平放安装，放气孔朝下，避免水和脏物进入，保证启动机构起动时不受任何阻挡。

(6)摩擦轮与滚筒轮缘不工作状态时，间距应保持在12-13mm。工作时能紧密接触。

(7)刹把弹簧与刹把链卡的安装，应保证刹把弹簧轴线在与刹把转动平面平行的平面内，同时与执行机构钢丝绳平行，均应尽量与刹把成垂直状态，且刹把弹簧和执行机构钢丝绳挂上刹把链卡后，必须牢固而不致于滑脱。

(8)缩短反馈管线的长度，架空的气路管线应捆扎固定，防止摩擦割断。(9)刹把间隙尽量要小，避免出现空行程和刹带单边等现象。起下钻后，应及时调整刹把，滚筒和刹车系统应经常保养。工作时，气源压力应始终调节保持在0．5MPa。

(10)无论任何时候，在拉出“开关”阀手柄之前，必须使“信号输出压力表”显示为“0”，以防止发生溜钻事故。

(11)起下钻或其他非钻进时间切忌将“开关”阀拉出，以免反馈装置摩擦轮与变速转动滚筒相摩擦而大量磨损。

(12)调节钻压时，应注意观察制重表。“钻压调节阀”的调节应缓慢，切忌过猛，避免红针压力陡然降低，信号输出压力过大而发生溜钻。

(13)正常钻进时，若发现钻压波动过大，可适当关小“钻速调节”阀，钻压跟不上时，可适当打开此阀，一般情况下保持打开约1／5圈的状态。(14)刹把弹簧在自动送钻工作状态时，应保持适当的拉力，信号输出压力在0．1MPa左右工作，即是处于较理想的工作状态；若低于0~05MPa或高于0．15MPa时，则应调节刹把弹簧，使其拉力相应增加或减小。

(15)连接反馈装置和控制箱的软管长度小于6m时，应将控制箱内的“反馈效果控制阀”打开适当开度。软管长度超过m时，则不必打开此阀。

(16)停止送钻时，应先将“开关”阀手柄推进，再调节“钻压调节阀”使红针压力升高大约0．05MPa，然后将执行机构钢丝绳、刹把弹簧依次从刹把链卡上取下，使装置停止工作。

4．气动卡瓦

气动卡瓦是代替手动卡瓦、用于起下钻时夹持井内钻具的机械装置，具有使钻具在任一位置时夹持牢靠，自动定心，操作简便、安全等特点。起下钻时，司钻在提升钻具的同时，应踩下脚踏控制阀，压缩空气与气缸气管路连通，气缸便推动钳体上升，卡瓦钳口即与钻具脱开。松开脚踏控制阀复位时，压缩空气与气缸回气管路连通，钳体靠自重和气压下落，与此同时将吊起的钻具缓慢放下，夹紧钻具。在钻具上提、下放过程中，不得松开脚踏控制阀，钻具座在卡瓦上的操作应平稳、缓慢，不得过猛以免造成冲击，甚至卡瓦碎裂而落井。

5．手拉葫芦

石油钻井设备的保养及维护维修分析 篇3

关键词：石油资源 石油钻井设备 保养及维护

1 石油钻井设备常见故障简析

1.1 受外力所致的破损型故障。是指当石油钻井设备受人为故意或不故意原因而產生的外伤，内部零件可能出现断裂的情况，极大影响设备的使用。

1.2 过程使用或不当使用所致的无法正常运转的故障。一种情况是当使用设备长时间工作会升高设备本身的温度，极有可能烧坏内部元器件；另外一种是不当操作引起的，不合理或非专业的操作会缩短设备使用寿命，甚至造成设备无法正常运转的严重后果。

1.3 粉尘污染等所致的堵塞型故障。由于石油钻井设备极易受到粉尘、沙土等物质的污染，因此，如不定期修理，会使尘土等堵塞设备内部零件，加大零件间的磨损，扩大零件缝隙，最终导致零件迅速老化，失灵，以致无法使用。

2 石油钻井设备的保养及维护

2.1 使用前的保养和维护

①对需使用的钻井设备进行详细检查。在使用前，要派专业人员对其设备进行详细的检测，确保设备没有任何不妥之处，否则，可能会在使用中使小伤变大伤。首先检测人员要对设备内部进行检查，包括零件间的严密程度、是否缺少螺丝等；其次检测人员应进行试用，从声音速度等方面来判断设备的状态。

②涂抹润滑剂等保养。零件间的过渡磨损是石油钻井设备最常见的故障之一，在使用前，对设备进行润滑，可效减少在使用中的摩擦，以延长设备的寿命。除了在使用前使用润滑剂，在使用过程中，也要定期根据需要对设备进行润滑处理，保证设备始终处于最佳使用状态、延长设备使用期限。

2.2 使用中的保养和维护

①保证使用人员的专业性。由于非专业操作而导致设备受损、破坏，在我国的石油钻井工程中屡见不鲜，因此操作人员的专业性变的尤为重要，其不仅能够减少对设备的损害，还有助于提高作业的效率。当前石油钻井设备更新较快，所以要让操作人员详细了解当前最新产品，熟知操作技巧与方法；另外各石油企业要组织人员进行专业的培训，不断提高操作者的专业技术水平，来有效避免对设备的一切不合理操作。

②定期检修。即使石油钻井设备在工作中没有表现出任何异常，各企业也要派专业队伍进行定期检查，包括内部零件的受损程度，螺丝松动情况等，石油企业应该在此方面加大资金投入，培养出专业的检修队伍，除此之外，检修人员还应对设备的使用情况进行详细记录，了解石油钻井设备的当前状况，保证其正常使用。

③发现问题及时解决。并不是所有的石油钻井设备一旦出现故障就无法使用，大部分设备在故障初期并不影响作业，但这不意味着可以对其置之不理。当设备运行时，即使出现了极小的问题，如声音过大、过于沉闷，或

者声音有间断性现象等，都必须停止设备运行，对其进

行检测，查找确切的原因，并确保问题不会二次发生。还有一个问题也必须加强注意，即漏油情况。石油钻井设备的漏油现象较为常见，必须及时解决，以免造成严重后果。

④保持清洁。石油钻井设备属于较为精密的设备，其构造相对复杂，涉及的技术人员较为繁琐，但其工作环境必须居于室外，长期进行地下作业，极易受到粉尘等物质的污染，因此企业设备维护部门必须保证设备的清洁性，要派专门的人员进行缜密清洁，决不能因随意清洁而导致设备出现损伤，要有方法、有顺序、有步骤的进行清洁，保证其不会因为外界污染而造成阻塞。

⑤维修保养的创新。除了对石油钻井设备进行日常养护和维修，各石油企业应不断探索新的保养方法，人为的检测方法有一定的弊端，一是准确性难以保障，有很多问题肉眼不易发现；二是成本较多，随着人力成本的上升，特别是专业性技术人才用工成本的上升，给石油企业人资经济管理带来了较大的困难，因此，应与现代化手段结合，减少人力的使用。

2.3 使用后的保养和维护

①设备的正确放置。当石油设备当前不需要作业

时，必须按照设备要求，正确对其放置。不可置于阳光长期直射的地方，更不能受潮，也不能长期淋雨、暴晒、暴寒等。

②二次使用前的检修，形成良性循环。当设备即将进行二次运转前，要重新对其检修，以此进行“检修预防——定期限的维护——及时解疑——加强保养”的良性循环，能够极大的提高设备的工作效率，延长其使用寿命。

3 石油钻井设备的保养及维护的发展趋势

随着科技的不断进步，石油钻井设备的发展，其保养及维护方法也会经历质的飞跃。

3.1 监测智能化。自智能化监测技术出现以来，其应用迅速扩展与生产生活的各个方面，当前，我国石油企业对石油钻井设备的监测智能化尚在探索阶段，然而可以预见，在不久的将来，其职能监测技术将会在石油钻井设备中普及，必会提高石油钻井设备的准确性，并降低成本。

3.2 维护简易化。我国对石油钻井设备的自主研发还未实现，但是，在我国技术迅速发展的今天，这并不是遥不可及的，随着设备研发过程的不断加快，其维护过程也更加容易，自动、遥控、高科技这些词语必会出现在我国的石油钻井设备的保养及维护中。

3.3 保养高效化。当前的石油钻井设备保养还仅限于基础保养，然而化学剂的研发速度如此惊人，使得各石油企业看到了新的希望。随着润滑剂、养护剂的层出不穷、不断创新，石油钻井设备的养护也会更加有效，重要的是，极有可能出现化学剂与现代手段紧密结合，使得设备的保养更加便捷有效。

4 结束语

石油钻井设备节能措施及建议 篇4

关键词：石油,钻井,设备,节能

1 石油钻井设备的能耗现状

石油钻井设备按照能量转化可以简单的分为原动机和驱动机, 原动机是指的把燃料蕴含的化学能转化成机械能或电能的设备, 驱动机是指将吸收或重新分配原动机产生的机械能或电能, 做功, 实现钻井生产。在钻机设备中, 原动机一般就是柴油机 (也可能是燃气机) 和发电机 (柴油机发电机或燃气发电机) , 驱动机就是指除原动机外的各类运转设备, 如联动机、并车箱、偶合器, 变矩器、绞车、转盘、泥浆泵机械设备以及电动机等。石油钻机按照驱动方式来分, 主要分为机械钻机 (原动机产生机械能再分配做功) 和电动钻机 (原动机产生的电能再分配做功) , 从上面简单的分类可以看出, 石油钻机设备的能耗主要体现在原动机的能耗和驱动机的传递效率上。

目前我国石油钻机数量众多, 类型各异, 配套的功率也从2000KW到8000KW不等, 因此做好从钻井设备配置到使用管理的全过程, 能够有效降低能耗, 促进企业经济效益和社会效益的提升。

2 石油钻井设备节能措施

2.1 使用节能新技术

在设备选型配置时采用高效节能新技术, 优先选用效率高、能耗小的设备, 实现原动机和传递效率的节能。

2.1.1 选用电喷柴油机。

柴油机电喷技术由电控调速器取代了机械调速器的旋转飞重等装置, 使转速控制更加精确。发动机控制模块ECM按程序对柴油机的运转工况选择最佳的喷油, 根据机油温度和增压压力精确控制喷油定时和喷油量, 改善燃油经济性和燃烧效果, 并且使柴油机在稳态及瞬态工况下的烟度能够满足EPA排放法规的限制。

2.1.2 使用无功补偿和谐波抑制技术。

直流电动钻机的平均功率因素仅为0.5左右, 5次谐波最高达到了44%, 使用无功补偿和谐波抑制技术后功率因素提高至0.92, 5次谐波降低到6%。通过现场实用的统计数据, 日均节油0.5-0.6吨, 节能效果十分明显, 经济效益显著。

2.1.3 使用高效率的传动设备。

机械钻机经过更新改造, 逐渐淘汰了原来的大庆II型和ZJ45J钻机, 使用链条并车驱动钻机, 柴油机减速箱也由原来的机器减速箱、液力变矩器更新为液力偶合器。液力偶合器能够减少原动机的的周期性扭震, 同时减轻负载的突然变化对原动机的冲击, 从而延长整个设备的使用寿命。并且均匀多台动力机之间的功率分配, 当多台动力机转速稍有不同时, 能均匀他们之间的功率分配。整个钻井施工过程效率能够达到0.95以上, 而液力变矩器的平均效率最高只有80%。

2.1.4 机械钻机使用节能发电机。

机械钻机存在着动力匹配不合理现象, 一方面, 钻机工作负荷不足70%, 另一方面, 井队配有2台300-400k W柴油发电机组。机械钻机年消耗的柴油约占钻井可控成本的30%左右, 而每年井队用于发电的柴油约占钻井总耗油量的25%, 因此提高钻机工作负荷, 利用钻机富余动力拖带一台发电机, 可以减少使用一台柴油发电机, 节约燃料, 降低成本, 增强效益。近几年来, 各油田相继开展了这项工作, 应用300k W节能发电机, 较好达到了利用钻机柴油机富余动力, 节能降耗的目的。机械钻机多使用12V190系列柴油机, 实际的负荷率均不足71%, 处在低负荷率, 高耗能工况, 根据其特性曲线, 经济工况为:转速在1300r/min附近, 负荷率大于75%。因此, 提高柴油机的负荷率是节能降耗有效途径。应用300k W左右的钻机富余功率发电, 其供电能力完全能够满足井队的需要。这样, 12V190柴油机的负荷率将提高到90%以上, 达到其经济工作状态, 燃油消耗率就会明显降低, 节能效果非常明显。

2.2 加强钻井设备的使用管理

钻井设备类型、数量众多, 所施工井的类型千差万别, 抓好钻井设备的日常管理, 也是行之有效的节能手段。

2.2.1 合理调整原动机的功率和参数。

根据钻井工艺需要, 精细计算钻井各道作业工序所需要的功率, 优化钻井参数, 再确定原动机的开动台数, 尽量使用原动机在经济工作状态下运转, 避免盲目增加台数、降低了动力的利用率, 造成浪费, 以达到节能目的。

2.2.2 正确维护保养。

根据不同设备的维护保养要求和实际使用情况, 对设备进行正确的维护保养。例如通过调整柴油机的气门间隙、供油提前角、校喷油器等工作, 使柴油机工作在最佳状态, 提高柴油的使用和转化为效率。

2.2.3 预防性维修。

石油行业经过多年的发展, 特别是设备监测技术的发展, 设备维修方式也由原来的故障维修或计划维修向现在的预防性维修转变。预防性维修能够根据设备的运转状况, 在设备事故发生前, 对设备进行维修, 显著提高设备的可靠性, 恢复设备的性能, 同时降低维修费用, 降低故障停机对生产的影响。从而达到节能降耗、提高经济效益。

3 石油钻井设备节能建议

石油钻井设备节能是一项长期的系统性工作, 不但依赖于技术进步和推广, 而且取决于全员的参与程度以及各项规章制度的建立和落实, 建议从以下几点做工作:

3.1 建立健全节能制度, 加强目标考核。

各石油钻井公司可根据自身的实际情况, 自上而下的建立宣传节能、管理节能的机构, 明确责任目标, 建立健全配套的管理制度, 并将目标逐级分解, 落实到基层单位, 形成明晰目标责任体系, 并将节能目标纳入生产经营考核体系, 严格考核兑现。

3.2 广泛宣传、全员参与。

通过广泛宣传, 营造全员参与的氛围和渠道, 让全体员工充分认识到, 建立资源节约型企业, 是每个人应尽的社会责任, 也是公司内在发展的需要, 同时把节能目标和每个人的切身利益联系起来, 使每名员工逐渐养成自觉节约资源的良好习惯

4 结束语

综上, 通过钻井设备技术的发展、节能新技术的推广应用, 以及各钻井单位节能措施的落实, 石油钻井设备的节能工作能够取得可观的经济效益, 并且为国家的节能工作做出自己的贡献。

参考文献

浅谈石油钻井机械设备的管理与发展 篇5

打印引用发布时间：2009-08-13 浅谈石油钻井机械设备的管理与发展 宋保华 张文成 摘要：介绍了石油钻井机械设备常见故障，并对提出了故障进行剖析，强调了“机械设备强制保养、岗位人员加强培训”的管理思想，同时提出了“设备租赁、索赔”的发展方向。

关键词：机械设备故障 机械设备修理、维护 机械设备管理 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，由于材料、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。一 机械设备使用中出现的故障种类及后果 机械设备常见故障有以下6种：

（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。造成的故障后果有下列4类：

（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；

（4）非使用性后果：划分到这一类里的是明显功能故障，它们既不影响安全也不影响生产，它只涉及直接维修费用。二 机械设备故障的排除及维修

对于机械设备，一要尽可能减少零部件的磨损，预防故障的产生；二要灵活运用修理方法，不断探索和研究新的维修方法。石油钻井机械设备维修，由于有配件、材料、吊装设备等的困难，要求维修人员充分发挥聪明才智来尽快解除故障。现场应急维修。（1）零件修理法：采用机械加工、焊接、研磨等方法快速修复损坏的零件。例如一台输送泵，料斗的搅拌轴因磨损严重突然不能工作，配件一时又难以买来。这种情况下，可将搅拌轴拆下，采用堆焊及车床加工的方法，迅速恢复机械的作业，同时也节省了资金；（2）零件换用或替代修理法。用完好备件替换已经损坏的配件，在大修及现场维修时均可采用。同时可以充分利用身边材料，替代机械设备已经损坏的零部件。如用普通钢板制作的垫片代替缺损的垫圈，用塑料布代替水泵中密封的石棉绳等，可临时解决应急维修的需要；（3）零件弃置法。过已经产生故障的零部件，将管路或电路连接起来，快速恢复机械设备作业。

三 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。

四 机械设备管理采取的措施 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。

2加强教育培养，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。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。4搞好设备租赁和索赔工作 在国有体制下，石油钻井机械设备的投资，由于受所谓固定资产旧式概念的影响，基本上采用的模式为：单位购买—单位所有—单位使用。虽然各单位根据自己的实际情况，对现有设备进行一些革新，制定了一些相应的安全管理制度，克服了许多困难，狠抓了机械设备的管理，取得了一定成绩，积累了不少行之有效的经验。但是，也还存在着许多问题。特别是在目前情况下，如何积极主动地适应市场经济体制，通过创新使机械设备焕发出勃勃生机与活力。

企业的领导者应从集团化运作及社会化大生产的高度把握机械设备租赁对石油钻井施工的深层意义，树立“机械设备使用比占有更重要”的现代租赁经营观念。要打破陈旧的思维方式，对机械设备租赁给予高度重视。认识到机械设备租赁既是一种商品交易方式，也是一种优化配置生产要素，提高企业经济效益的管理方式；认识到机械设备租赁对降低经营成本、提高资金利用率和企业的综合效益，充分利用社会经济资源具有不可替代的作用。下大力解决租赁市场运行中的具体问题，统筹安排租赁市场的建设和规范运作。

石油钻井新建设 篇6

关键词：石油；钻井；新建设

一、前言

油气勘探和油气田开发的各个环节都离不开钻井，诸如取得地质资料、寻找和证实含油气构造、将油气从地下开采到地面上来等工作，都是通过钻井来完成的。钻井的两个基本目的（1）打开一个窗口，用以窥视地层，获取各种信息；（2）提供一条通道，用以采集油气的起下工具（提起和下放工具的简称）。尽管各阶段所钻的井的名称、用途、井径大小以及深度各不相同，但它们的钻井过程相差不大，而且井的深度越大，钻井难度也越大，要求的技术水平也就越高。一般油气井的井眼直径为100到500mm，井深为几百米到几千米。

钻井技术发展的主要目标：（1）满足油气勘探开发的目标需求及提高勘探开发整体效益；（2）提高钻井工程效率，降低钻井工程直接成本。为了达到这两个目标，世界各大石油服务及制造公司均不断开发新的产品与技术，世界上主要有哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯、中国石油宝鸡石油机械有限公司等企业处于国际领先位置，其开发的新产品或者服务一直受到世界各国的广泛关注。

二、石油钻采新建设

（一）哈里伯顿

哈里伯顿公司一直把钻井效率与质量放在第一位，认为客户的时间就是金钱，因此其产品与服务的主要发展方向就是在保证质量的同时，尽可能提升钻井的效率。哈里伯顿不断优化系统服务方程与钻探计划，其服务不仅大大提高了回收率，而且还能有效降低成本，减少了非生产时间，提高生产效率并减小的资本支出，因此其服务受到了世界各大石油投资公司的青睐与好评。[2]其提供的服务与产品主要有取心、定向钻井、井下工具、钻井工程解决方案、钻头、钻井液解决方案、流体添加剂、地质导向服务、扩大孔、随钻测井、磁测距、随钻测量、优化压力钻井、固体控制设备及服务、表面数据记录、调查管理、遥测、废物管理解决方案等，服务种类可以说是十分全面的，因此其产品与服务已经形成了一定的产业链，并推广至世界各地。

其中定向钻井服务更是赢得了全球的好评，此项服务能提供可靠的解决方案，更快的渗透速度，更高的钻孔质量和精确的井眼位置。其定向钻井新技术包括sperrydrill、geoforce井下钻井马达和TurboPower涡轮钻具和匹配系统。通过实时测量扭矩和弯曲点来优化钻井参数，最大限度地提高性能，并减少在振动和传递中能量的损失。drilldoc工具包含多个测量重量、扭矩、弯矩值和振动的传感器，提供了一套完整的振动测量方案。

（二）贝克休斯

贝克休斯在钻头方面的开发取得了不小的进展，对于钻头的开发与应用，贝克休斯公司已经拥有100多年的成功经验，几乎可以说其钻头的质量与性能已经处于世界前列，世界上很少有其他公司可以在钻头制造上与其抗衡。贝克休斯新开发的钻井平台和井下模拟器也颇受石油投资者的青睐，其PDC钻头能够在实现最大性能的基础上降低钻井成本，同时它能提供更高的机械钻速。贝克休斯公司的staysharp优质抛光刀具技术具有更高的耐久性和可靠性，它能大大提高刀具钻速，降低钻井成本，提升钻井效率和整体性能，staysharp刀具层的厚度和结构可以匹配不同的应用需求。

贝克休斯公司的钻井服务比较成熟。公司通过不断提高工具的可靠性，来最大限度地降低经营风险，并将服务延伸至应用工程、维修和维护、现场执行等方面。随钻测量可以通过实时井下测量来准确定位井眼，这些测量包括定向测量，自然伽马射线，钻井动力学，温度，和环形压力等，其随钻测量平台也具备实时井下遥测链路和电源，包括随钻和旋转导向系统。

（三）斯伦贝谢公司

斯伦贝谢公司在定向钻井方面有所建树，面对不同的目标层、井眼尺寸和地层情况，均可节省钻井时间和成本。该公司的定向钻井服务可提高地质导向效果，缩短导向时间，应用范围极广。其主要包括PowerDrive高精度旋转导向系统；PowerPak可转向容积式马达、PeriScope电磁随钻测井；geoVISION随钻成像，它可提供实时图像和倾角计算结果；Petrel钻井地震模拟软件，它可以提供协作环境流程，并可与各种先进技术和流程无缝集成。

斯伦贝谢公司的钻井优化技术也值得一提，通过Scope高级测量和PERFORM服务可以提高钻井效率、节省钻井时间、降低风险并优化钻井作业。应用证明，在远程监控和模拟钻井作业中，作业支持中心（OSC）可在提高安全性和降低风险的同时优化钻井作业。

（四）中国石油宝鸡石油机械有限公司

中国石油宝鸡石油机械有限公司作为世界五百强之一，其钻井机械也在不断发展中趋于完善，不仅在中国，在非洲、东南亚等地区也保持着不错的销量。该公司的产品主要有ZJ20DBX斜井钻机、ZJ120/9000DB钻机、ZJ90/6750DB钻机、ZJ70/4500DB、ZJ10/585钻机、ZJ15/1500m钻机等。例如：ZJ20DBX斜井钻机采用橇装模块化设计，可用于斜深2000m以内的斜井开发或直深3000m以内的直井开发，最大钩载为1700kN；ZJ120/9000DB钻机是目前全球最先进的特深井陆地石油钻机，钻机的总体技术方案和集成技术，目前在国际上属领先水平。钻机采用国际最先进的全数字交流变频控制技术，作业全部实现智能化控制，具有控制精度高，功率因子高，兼容、容错性能好等特点；ZJ90/6750DB钻机是在首台9000米钻机油田工业试验的基础上，进一步完善改进的新型超深井钻机，钻机采用单轴二档交流变频绞车，左右主电机可根据需要单独脱开使用，提高了设备使用的可靠性和运行经济性，高低档采用智能切换，运行安全可靠。拥有交流变频钻机的所有优点，采用全套西门子PLC及交流变频技术，具有控制精度高，功率因子高等特点。

三、结语

石油钻井的发展是一个长期的过程，随着石油工程的发展与完善，石油钻井技术及相关机械都会取得进步与发展，油气井的质量也会随之提高，可以说整个钻井作业过程会向着稳定与高效的方向发展。世界各大石油服务公司及装备制造企业在石油行业的发展中起着至关重要的作用，其产品及服务的发展对整个石油工程都会有很大的影响，关注石油钻井的新建设是研究石油工程发展及未来趋势的基础，在世界科技技术高速发展的今天，我国石油相关产业也会在探索与创新中不断发展，最后趋于完善。（作者单位：西安石油大学机械工程学院）

参考文献：

[1] 任晓娟.石油工业概论[M].北京：中国石化出版社，2012，7-17.

[2] 杨金华.国际石油钻井市场发展趋势[J].国际石油经济，2005（10）：31.

石油钻井机械设备管理与维护 篇7

1 石油钻井机械设备故障造成的后果

一般情况下,在工程施工过程中,石油钻井机械设备通常会出现的问题包括:零部件老化、损坏、反松脱落、不能正常运作等问题,以上情况的发生,无疑会致使设备的正常运作中断,严重影响企业的施工进度和质量,尤其因为石油钻井的很多机械零件都是相互联系、配合进行工作的,因为经过长时间的磨损,从而导致以下后果的出现。

1.1 隐蔽性后果

隐蔽故障很难被发现,对机械造成的影响也是间接的,但经过时间的推移,长时间磨损,一旦出现问题,便会造成难以预计的后果。

1.2 使用性后果

此种后果一般是显而易见的,特别是从产品的产量、质量和对能源的使用和消耗方面能得到明显体现,给生产带来很多的不便。

1.3 非使用性后果

归结到非使用性后果的故障,就表明是机械的功能在逐渐衰退,虽然不会导致大的安全问题出现,但是维修费的产生在所难免。

1.4 生态性后果

近年来我国不断倡导可持续发展的观念,石油企业自然不能例外,但由于各种原因造成的机械设备问题,导致在生产阶段给自然环境带来损坏。更为严重的情况是设备发生故障的时候,还有可能会出现安全事故。

2 石油钻井机械设备的管理与维护工作

2.1 使用前的保养与维护工作

机械设备在认真看查后方可使用。我们需要工作能力强且有一定资历的人来完成这项工作,因为他们具有丰富的知识和经验,有实力检查出其中是否存在问题,由此保证设备的安全运行。检查人员要对器件的分零件进行排查,从小开始,保证零部件的正常,因为,在使用过程中基本不会再次检修小部件。一切工作准备就绪后,就可以对各个独立的部分进行联接,按照其工作状态来判断搭配效果。

我们要在开始工作之前对机械进行维修和保护工作,比如说,遮盖重要部分、连接处涂抹润滑油,检查摩擦多的部位对其损坏零件进行替换。

2.2 健全完善日常维护管理制度

想要确保设备维护维修规范和完整,加强设备日常管理,完善各项维护维修管理制度等都是必不可少的。首先,要使日常维护管理制度更加完整,规范,比如说,在组织机构、维护工作规范可以为设备管理和保养维护提供依据和标准,在激励机制上制定方案调动工作人员对工作的积极性;其次,提升工作人员的工作态度,形成对设备养护维修的高度重视的心态;最后,完善设备维修机构的各项内容,按照规定严格落实各项检查制度,使岗位责任化。

2.3 管理和维护人员的高精尖化

当今社会由于科技与经济发展迅速,知识基本上得到普及,人才竞争愈演愈烈,而在社会上的精英们往往一个人就要承担起完成多种工作的任务。对于石油产业来说,这种管理型人才不可或缺,他们对公司的管理和策划都有起到重要作用,因此,他们在各个方面对公司有所掌握,也就是说这些人会担任行业的权利人和管理者。而在机械的维修与护理上,需要的是一体化人才,他们必须要掌握机械的各大方面,这包括,对出现损伤的机械进行维修和能够熟练的对机械进行操作等,这是一个做行业工作的人必须掌握的。综上,在管理和维护机械方面完全可以在精简人员的同时提高工作效率的目的。

2.4 相关人才资源的投入

因为人是机械管理和维护的主体,所以说人才对设备起决定作用,机器需要经过人的操作才可以运行,经过人类的管理与维修才能产生效益,因此,对石油工人具有较高要求,不仅要专业素质、技能过硬,而且其政治思想和身体素质都必须过关,再由经验丰富者带领年轻人学习,不断提高工人素质,保障工作的顺利完成。

石油企业的发展与钻井设备的管理和维护是分不开的,做好钻井设备的管理与维护是保障石油企业正常工作的重要环节,关于设备的管理与维护不仅要制定严格的工作计划,更要对社会安全加以权衡。想要使石油企业得到良性的发展,必须要结合石油企业的实际特点,按照相关条例进行管理,做好监察工作,加以融合。

参考文献

[1]张云,尚庆录,王志军,等.石油钻井设备的维护与管理[J].经营管理者,2015(22):351.

[2]陈蛟.如何做好石油钻井机械设备的管理与维护[J].民营科技,2015(9):100.

浅谈石油钻井机械设备保养维修 篇8

1 石油钻井机械设备的有效保养

1.1 日常保养

钻井机械设备的日常保养是指在机械设备正常运行的状态下, 操作人员应对设备进行认真检查, 查看有无潜在机械性能问题、有无零件磨损等情况发生;并按机械设备的相关规定进行定期、合理的润滑以及加油操作。同时, 操作人员还应严格遵守设备的操作规程, 避免非操作人员进行操作。当发现机械故障或是隐患时必须给予及时排除, 或通过相关的设备维修技术人员给予及时的修复。而在每日设备操作任务结束后, 还应做好对设备的清扫、检查、润滑工作。对油线、油孔、油杯以及油池等应一周进行清扫一次, 并做好并接班的记录以及设备当天的运转情况的记录工作。

1.2 一级保养

当机械设备运转600小时左右时 (或根据设备的具体要求) , 就应进行一次一级保养工作。保养工作应以熟悉的技术人员为主, 维护人员以辅的有计划的对设备进行定期保养、维护工作。这包括对机械设备局部的拆卸、检查、油路疏通、毡垫的更换和密封、零件的清洗、各零件间的紧固等。对于机械设备电气部分也可以专业的电器技术人员进行负责维修。

1.3 二级保养

当设备运转3000小时左右时, 则需进行一次较为全面的二级保养工作。主要以专业的技术人员为主, 操作工作参与的定期维修, 此次保养主要是对机械设备进行关键性部分的解体、擦洗、磨损零件的更换、调整精度、电器系统检查及维修等项工作。

2 石油钻井机械设备的维修及预防

2.1 机械设备常见故障

石油钻井机械设备较为常见的故障有以下几种:首先, 退化型故障。机械设备零件出现老化、异常磨损、变质等。其次, 损坏型故障。设备零件出现开裂、变形、断裂、拉伤以及腐蚀等。第三, 失调型故障。在压力过低或是过高、间隙过小或是过大以及人为或客观干涉等所引发的故障。第四, 松脱型故障。设备零件出现松动、脱落而引发的故障。第五, 由于堵塞、渗漏原因而引发的各类故障。出现以上的故障时, 应由操作人员或是技术人员及时给予维修处理;如遇较为严重的设备故障则必须由专业的技术人员进行相应故障部位或是局部进行维修处理。

2.2 预防机械设备故障发生的有效途径

首先, 加强对钻井机械设备的管理意识。钻井设备是石油企业正常、高效生产的基础与保障, 因此, 必须加强操作人员及技术人员对机械设备的各项管理意识, 做好对设备的保养记录、做好每日的清扫、检查工作, 避免机械设备带病作业, 杜绝非操作人员进行违规操作等, 以全面提升机械设备运转的安全性与高效性。同时, 还要对机械设备的交接班、保养、维修等内容做好记录。

其次, 全面提升机械设备维修质量。技术人员在对机械设备进行维修、保养的过程中, 一定要保证在整个维修、保养的过程中, 坚持质量第一、为企业负责的主人翁精神, 并做到维修、保养及时、高效、零缺陷;同时, 还要对机械设备的维修、保养人员进行实名登记制, 完善设备维修的原始资料。同时, 还要严把零件购买、更换的质量关, 避免伪劣或不符合标准的零件出现在维修、保养工作之中, 从而全面提升机械设备的维修质量。

第三, 加强对技术人员以及操作人员的培训工作。随着现代科技的迅猛发展, 石油钻井机械设备也在进行着不断的更新换代, 其科技含量也愈来愈高, 这也给操作人员及技术人员在日常保养与维修工作带来较多的考验。因此, 无论是操作人员抑或是技术人员都必须掌握过硬的技术实践能力与理论知识;应对较为严重的机械设备故障具有娴熟的维修技术与能力[5]。同时, 对于一些在机械设备维修、保养方面有较高科学性、先进性与创新性的技术应在企业内部加以有较的学习与推广, 全面提高各技术人员与操作人员对设备维修与保养的实践操作能力。

第四, 强化操作人员的综合素质教育。石油企业在不断努力提升生产效能的同时, 还必须加强对广大员工的思想政治、专业素质、职业道德的教育工作。让广大员工树立起企业为家、爱惜企业的各类生产机械设备, 并其全面发挥最佳生产效能, 为石油企业的正常生产发挥最大的应用价值。

第五, 完善各类机械设备保养、维修制度。钻井机械设备的日常保养、维修以及正常使用三者是必不可分、相互关联的。因此, 石油企业必须建立完善的机械设备的保养、维修制度, 并加以具体的贯彻落实, 以有效保障企业内部各类钻井机械设备的保养、维修工作得以顺利进行, 以全面保障石油企业的钻井工作的正常开展。

3 结语

石油钻井机械设备的保养与维修工作是石油企业正常生产的基本保障, 我们必须在保养、维修制度的制约下, 需要机械设备的管理人员、操作人员、技术人员加强对其日常的保养与维修工作, 消除一切安全隐患, 最大限度地提高设备正常运转及生产效能, 以提高劳动生产率, 为企业创造出更多的经济效益。

摘要：由于石油钻井工程多受作业环境中的地质、天气以及机械设备使用过程中所存在的各种不确定因素的影响极大, 这就使得石油钻井机械设备会发生过早的损坏或是频发机械故障, 不但给油田生产作业带来巨大的影响与损失, 同时也石油钻井机械设备的管理工作带来极大的不便。本文则就对石油机械设备的相关保养与维修工作进行浅显的探讨, 以期全面提高石油钻井机械设备使用效率, 在生产过程中发挥更好的作用。

关键词：钻井机械,设备,维修,保养,管理

参考文献

[1]彭世英, 王长虹, 梁熊.浅谈石油钻井机械设备保养维修[J].中国井矿盐, 2011 (01)

[2]徐小兵.全液压钻机的维护和故障排除[J].广东科技, 2011 (16)

[3]贺洪强.浅谈石油钻井机械设备维修保养[J].中国石油和化工标准与质量, 2011 (02)

[4]李武, 彭景.浅谈石油钻井机械设备保养维护[J].企业技术开发, 2011 (18)

海洋石油钻井平台设备安全管理研究 篇9

1. 电气设备安全隐患

(1)因为电气设备的工作环境中,湿度、盐雾浓度基本都是超标的,所以设备很容易出现绝缘层破损的现象。一旦绝缘层破损,就可能造成漏电事故,引起人员伤亡或者经济损失。

(2)海洋石油开采过程中,会伴随着大量的可燃性气体溢出,如果有明火或者高温现象出现,极有可能引发安全事故。然而,如果因为电气设备中性点接地出现故障,无法有效定位在事故发生点,无法及时消除故障的威胁,导致安全事故的发生。

2. 设备操作不规范

海洋石油开采中人为因素的影响最大。如果作业过程中,施工人员不按照规定的作业流程进行,很容易出现设备故障。同时,人为因素的影响是贯穿于整个电气设备的设计、安装和作业过程中。除此以外,电气设备的稳定安全与设备自身的性能密切相关,因此,要综合考虑各方面影响,优先选择性能优异的电气设备,并按照工作要求进行操作,为电气设备的安全运行奠定基础。

3. 维修工作不到位

海上石油钻井平台维修原则是“预防为主”,而维修标准则是备件的日常消耗量;对于不同类型的平台其维修费用都有固定的标准。这种方法在以往的损耗性故障预防中发挥了极大的作用,但是自上世纪中后期以来,经过大量的实践和研究发现其有很大的漏洞和缺陷,它无法应对随机故障的发生;“一刀切”式备件更换设施则会造成浪费,同时设备的拆卸过于频繁也会造成额外的故障。

整个海上石油钻井平台从拖航开始到最终完钻,必须经过多次的测试,一旦某个环节出现故障,必然会影响工程的进度,同时也会资金成本投入,维修实践越长资金投入越多,所以,无论是被动维修或则定期维修都存有不同程度的缺陷,不适合使用。

二、海洋石油钻井平台设备安全管理

1. 建立完善的设备管理制度并确保制度的落实

一般来说,海洋石油钻井项目的规模相对较大,作业过程中涉及到许多大型设备,如果设备管理不当,就很容易导致设备使用混乱,后期维修跟不上,进一步影响设备的使用寿命,导致整个装置的工作效率低下。因此,必须要加强设备的管理,确保石油钻井设备间能够高效、有序地完成各项协同工作,明确各设备的分工,进行规范化管理,严格按照规范操作。当然,这一切的前提是有一套科学完善的设备管理制度。

现在常规的做法是基于企业(或使用者)所拥有的海洋钻井设备的种类建立一套PMS系统(plannedmaintenan cesystem),对海洋钻井设备采用周期性维修保养的计划管理,根据行业规范和设备制造厂说明书的规定,由设备使用者制定一套详细的周期性维修保养计划,通过该计划在现场的贯彻和实施,使设备始终保持在良好和有效的技术状态。现在国际和国内有不同类别的专业科技公司根据企业(或使用者)的需求,研发PMS系统。在PMS系统调试和使用过程中,可以根据现场的时间情况,调整单台设备维修保养的周期,以免产生过度维修或保养的情况,节约维修保养费用。根据PMS系统运行的情况,产生每日设备维护保养工作清单,避免了由于设备台套过多,对某些设备维护保养的遗漏。使工作人员在管理和维修设备时得心应手,延长使用寿命,降低单位生产成本,提高企业的经济效益。

企业在实际的运营生产中,都会建立一套HSE或QHSE的体系文件,其中的设备管理体系要具有客观性和可操作性,结合PMS体系,将权责落实到个人,一旦设备出现问题,保证在较短时间内有专门的人员来修理和维护。

同时,落实设备管理体系的基础之上,需要制定保证制度或奖惩条例促使日常工作中的顺利执行,否则,即使它是一个完美的系统,能实现的也仅仅是表面上的成果,对于实际工作没有一点帮助。作业过程中,要对每个人的责任进行强调,注意调动员工的积极性,使其得到充分的交流。当作业人员发现问题时可以及时找到维护维修人员,有必要还可以同技术人员针对专项问题进行探讨,从而延长石油钻探设备的使用寿命,提高工作效率。

2. 设备的选型工作

钻井平台的设备选择将直接影响平台最终的作业效率、风险程度、成本等多方面的成效,它对与设备管理工作的意义重大。设备类型种类繁多,只有在建设中使用具备失误-安全功能与故障-安全功能的设备,才可以为后期施工及运营的顺利奠定基础。

3. 优化平台设计

平台设备操作人员对在工作中发现的设备问题和工作需求进行了仔细的分析和研究,并对设备进行了改进和优化,极大促进了设备工作效率与质量的提高。对井口上下设计的优化、开关改造、为泥浆泵额外增添过滤装置、改进水泵上水系统等等,这些都为设备的安全运营和效率提高做出了贡献,对于钻井工作的成功开展意义重大。

4. 加强设备的日常维护工作

钻进平台涉笔保养及维护是平台日常工作中最为重要的一个部分,它是平台正常工作的保证。因此,在日常工作中,必须严格落实相关的维护及保养措施。现阶段在这一方面的有用理论及实践方法很多,本文只以作者自身的经历及经验为基础,做出了自己对钻井平台设备日常维护工作的看法和认识。

(1)对于不同类别的钻井平台,都有与其相配套的维护程序和养护方案,平台负责人可根据各自的实际情况选择相应的方法,并将其落实。

(2)有很多情况下故障原因都是因为操作人员对设备的不爱惜,所以必须提高操作人员对设备的爱护,以免因为该原因造成严重的安全事故或设备故障。

(3)强化设备清洁意识,及时对设备及其工作环境进行清理,为设备提供一个良好的工作环境,避免因清洁问题而造成的设备故障。

(4)严格控制平台液压设备中使用液压油的质量,定期对其进行质量检测,查验其是否符合规定要求,及时对其更换,确保液压系统的健康运行。

(5)当有多台设备协同运作时,注意在作业中制定好轮换计划,充分提高设备的利用率,并为设备的随时使用提供保障。

5. 制定相应的应急预案,并定期演练

为了切实提高海洋石油钻井平台安全管理工作的质量,要以平台的具体情况为出发点,构建科学有效事故应急机制并做好实际演练。通过有效的事故预防机制只能够降低事故的出现率,但是并不能避免任何事故的发生,事故只能预防不能根治,因此只有进一步构建出更加完善和更加科学的事故应急方案和计划,以降低事故或灾害的影响。实战演练的优点是显而易见的,既可以对应急方案的实际效果进行检测,又可以对其所存在的问题和缺陷进行改进,同时还可以促进整个工作团队协同作战能力和应变能力的提升。比如,赵东平台会定期开展相关的应急方案演练,如消防救火、可燃气体泄漏、硫化氢泄漏、防喷演习、人员落水、弃平台等演习。

结束语

海洋石油行业需要大量资金和技术的投入,并且其风险还很高,支撑这一行业的主要构件就是用于勘探开发的各类钻井平台。在以往的海洋石油勘探开发中,钻井平台事故时有发生,其通常会伴随大量的经济损失和人员损伤。然而由于钻进平台需要具备很多功能,因此其包含了各种各样的设备,其设备按照功能不同可分为六类:钻井设备、电气设备、动力设备、安全环保设备、船体设备和辅助生活设备,但其安全管理的主旨思想却是基本一致。因此,要及时对钻井设备进行安全检查和管理,避免因为设备故障导致安全事故的出现,降低事故发生率,确保石油勘探工作安全顺利的完成。

参考文献

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[2]孔令军.钻井设备管理信息系统的设计与实现[D].电子科技大学,2013.

[3]徐优富,付军强.海洋石油钻井工程项目管理的探讨[J].石油钻探技术,2003,01:65-67.

[4]陈学雷.海洋资源开发与管理[M].北京:科学出版社,2000.

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[6]栾维新.中国海洋产业高技术化研究[M].北京:海洋出版社,2003.

[7]李杰,别义勋,张智善.海洋开发技术——人类生存的新领域[M].北京:中国科学技术出版社,1994.

[8]郑贵斌等,海洋新兴产业发展研究[M].北京:海洋出版社,2002.

浅谈石油钻井机械设备维修保养 篇10

石油钻井机械设备由于受作业条件、地质条件及使用过程中的许多不确定因素的影响,造成在使用过程中钻井机械设备的过早损坏及报废,给油田生产造成了一定的损失。如何对机械设备进行科学合理的维修与保养,保证机械设备保持良好的技术状态,是保障设备正常进行的基本手段。设备在整个使用过程中可借助维护保养和修理等方法进行多次修复,通过对现有设备的保养、修理,延长设备的使用寿命。钻井机械使用中出现故障的种类和后果

1.1 石油钻井机械常见故障

(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模式。如功能失效、性能衰退、过热等。

1.2 石油钻井机械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(产量、产品质量、售后服务或除直接维修费用以外的运行费用),就认为具有使用性后果。

(4)非使用性后果。划分到这一类里的是明显功能故障,它们既不影响安全也不影响生产,它只涉及直接维修费用。

2 做好石油钻井机械设备维修和保养的有效途径

(1)加强设备管理力度,完善设备维修制度,规范设备维修工作

为了使设备维护工作规范有效,必须加强设备管理力度,在人员力量上要加强。必须树立全员管理思想,把所使用设备当成私家财产来对待。选拔责任心强、有一定实践工作经验的专业人员从事设备的管理工作。健立健全相应的维修机构,健全完善设备的档案资料和各种记录资料。定人定岗,制定各种检查制度,实施量化考核标准。

(2)切实落实设备保养制度,保证设备使用性能

众所周知,机械设备的保养、维修、使用三者是相互关联互为条件的。任何设备在使用一段时间后,都不可避免的要发生故障。保养好坏是影响设备是否出现故障的主要原因。因此必须严格执行设备的日常保养和定期保养制度。设备管理人员要适时根据不同设备依据设备保养使用说明书制定切实有效的保养计划,项目负责人要在安排生产时给设备保养留出充足的时间保证,并且要检查督促进行认真实施。要加强设备操作人员的责任心,调动他们的工作热情和积极性,保证设备的正常运行。

对目前已经配备的具有先进技术水平、价格昂贵的机械设备,因其技术含量高,单凭以往的经验和普通工具很难对这些设备进行正确的保养和修理。因此,这些设备的维修保养必须采用现代修理手段,以经济合理的方法开展维修。

(3)加大技术培训力度,着力提高专业队伍技术素质

随着现代科技的不断发展,机械设备也在不断更新换代,技术含量也在不断提高。这就要求我们的项目负责人和设备管理人员,设备维修操作人员要不断加强自身学习,学习新知识和新技术,科学合理地管理,使用维修设备。因此,作为石油企业要加大培训力度,采取“走出去,请进来,集中培训”的方法,着力提高设备管理人员,设备操作人员和维修人员的专业技术素质,以满足企业今后发展的需要。

(4)强化员工的职业道德教育

作为石油企业需要不断加强员工的思想政治和职业道德教育。让广大员工树立爱惜设备的良好风气,使工程机械设备发挥最佳效能,为企业建设优质工程发挥好设备的特殊作用。

3 结束语

总结经验,我们深刻体会到工程机械设备管理和维护是一个系统工程,需要全员参与,积极配合。要充分认识到工程机械设备管理和维护工作无论在任何情况下,都要以保证设备完好率,提高设备利用率,使设备安全稳定运行为根本目标。特别是要抓好设备的现场管理,严格落实好维护保养这个中心工作,重视各级管理人员、操作人员、维修人员素质的全面提升。同时,我们要以科学发展观为先导,积极研究,探索野外施工现场设备管理和维护的科学方法,逐步使设备管理和维护工作,走上科学化,规范化,制度化的轨道。

参考文献

[1]古建光.国有体制下建筑机械设备的管理与发展[J].建设机械技术与管理,2005(8).

[2]潘勇.对机械维修的几点看法[J].辽宁省路桥建设二公司,2008(10).