鉆井設(shè)備的維護(hù)與管理分析與研究

顧長江

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163413）

自從20世紀(jì)70年代末開始，我國開始實(shí)行改革開放的基本國策，社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)得到了長足的發(fā)展和進(jìn)步。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，早在2010年，我國就超越了日本，成為全球第2大經(jīng)濟(jì)體；截止到2019年末，我國的GDP總量排名全球第2，對全球經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率為1/3。經(jīng)濟(jì)的快速增長，必然會(huì)對能源的需求急劇增加，尤其是油氣資源。而我國的油氣資源儲(chǔ)量和產(chǎn)量在世界排名都比較靠后，油氣資源的消耗量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于油氣的產(chǎn)量，2019年我國進(jìn)口原油5.1×108噸，進(jìn)口天然氣9.656×107噸，油氣資源嚴(yán)重依賴進(jìn)口。雖然我國清潔能源的消費(fèi)比重逐年增加，但是在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中油氣資源等化石能源所占的比重依然最大。因此，國家有關(guān)部門必須重視油氣資源的勘探開發(fā)，提高石油和天然氣的產(chǎn)量，為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供一定的能源保障。在油氣開采過程中，鉆井設(shè)備通常都是在一些環(huán)境比較惡劣的地方工作，加上鉆井設(shè)備具有使用頻率高、損耗大、系統(tǒng)復(fù)雜等特點(diǎn)，使得鉆井設(shè)備的故障率較高，嚴(yán)重影響了油氣的正常開采，因此，必須要重視鉆井設(shè)備的維護(hù)與管理工作，提高油氣開采的質(zhì)量和效率，進(jìn)而提高油氣資源的產(chǎn)量，促進(jìn)油氣行業(yè)的發(fā)展，從而為我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展奠定一定基礎(chǔ)。

1 鉆井設(shè)備及常見故障概述

1.1 鉆井設(shè)備

鉆井設(shè)備是指在油田開發(fā)過程中，鉆井作業(yè)所使用到的各種機(jī)械及電器設(shè)備的總稱，根據(jù)鉆井程序的相關(guān)工序和流程，鉆井設(shè)備主要包含以下9個(gè)方面：旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、升系統(tǒng)、傳遞系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鉆機(jī)底座、井控設(shè)備、井口工具以及其他輔助設(shè)備。其中，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要包含3個(gè)部分：轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)、井下動(dòng)力系統(tǒng)、頂驅(qū)鉆機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以用來破碎巖石；循環(huán)系統(tǒng)主要包含3個(gè)部分：鉆井泵、鉆井固控設(shè)備、水龍頭，該系統(tǒng)主要用來對井底進(jìn)行

沖洗，以及傳遞動(dòng)力；起升系統(tǒng)主要包含3個(gè)部分：鉆機(jī)井架、游動(dòng)系統(tǒng)、鉆機(jī)絞車，該系統(tǒng)主要用來起下鉆具、重物等；由于篇幅有限，其他鉆井設(shè)備部分不在此作詳細(xì)介紹。根據(jù)鉆井破巖方式的不同，鉆井方法主要可以分為3種：沖擊法、旋轉(zhuǎn)法、旋沖法，而目前旋轉(zhuǎn)法是最常使用的石油鉆井方法，其主要的鉆井設(shè)備為轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。

1.2 鉆井設(shè)備故障

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在鉆井作業(yè)過程中，鉆井設(shè)備常見的故障主要可以分為4大類：退化性故障、設(shè)備性能故障、損壞性故障、失調(diào)性故障，詳細(xì)情況見圖1。這些故障大部分都是由于鉆井設(shè)備使用時(shí)間過長、次數(shù)過于頻繁，并且缺乏良好的維護(hù)和管理所引起的，不但減少了鉆井設(shè)備的使用壽命，而且也影響了鉆井作業(yè)的效率，在一定程度上還會(huì)造成十分嚴(yán)重的安全責(zé)任事故，情況嚴(yán)重的話，也會(huì)威脅鉆井作業(yè)人員的人身安全。因此，鉆井設(shè)備的維護(hù)與管理是一個(gè)非常重要的問題，油田企業(yè)必須予以高度重視。

2 鉆井設(shè)備維護(hù)和管理現(xiàn)狀

首先，鉆井作業(yè)是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)工作，需要專業(yè)人員使用專門的鉆井設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。另外，鉆井作業(yè)的工期十分長，少則幾個(gè)月，多則數(shù)年，因此，鉆井作業(yè)對鉆井設(shè)備具有十分嚴(yán)格的要求。但是，對于鉆井設(shè)備的維護(hù)和管

圖1 鉆井設(shè)備常用故障

理，目前很多油田企業(yè)不是十分重視，缺乏完善的制度，管理松懈滯后，使得相關(guān)人員在維護(hù)和管理過程中缺乏責(zé)任心，存在著很多的漏洞；其次，油田企業(yè)缺少比較專業(yè)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行鉆井設(shè)備的維護(hù)和管理，作業(yè)人員很難嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范和流程進(jìn)行操作；最后，與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的石油工業(yè)起步較晚，鉆井工藝及設(shè)備更是落后，很多油田所使用的鉆井設(shè)備都比較落后、老化，并且受到各種因素的影響，鉆井設(shè)備的更新非常滯后?？偠灾T多因素都導(dǎo)致鉆井設(shè)備通常很難得到科學(xué)、有效維護(hù)和管理，增大了鉆井設(shè)備的故障率，使其難以正常工作，不但給鉆井作業(yè)造成的了一定的安全隱患，而且嚴(yán)重影響了鉆井作業(yè)的正常進(jìn)行。

3 鉆井設(shè)備維護(hù)和管理措施

3.1 建立專業(yè)的管理和維護(hù)團(tuán)隊(duì)

為了做好鉆井設(shè)備的維護(hù)和管理工作，石油企業(yè)應(yīng)該提高相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)，建立專業(yè)的維護(hù)和管理團(tuán)隊(duì)，可以采取以下3種措施：（1）定期進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)活動(dòng)，或者采用函授的方式，讓相關(guān)工作人員可以更加深入和系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)，提升鉆井設(shè)備管理和維護(hù)人員的技術(shù)水平；（2）加強(qiáng)相關(guān)工作人員的思想教育工作，并且定期開展安全培訓(xùn)和相應(yīng)的考核，提高他們的安全意識(shí)，讓他們充分認(rèn)識(shí)和領(lǐng)悟安全生產(chǎn)的重要性；（3）采用集中學(xué)習(xí)以及分散自學(xué)等方式，讓相關(guān)員工可以更好、更快地掌握鉆井設(shè)備的維護(hù)和管理方法，減少鉆井設(shè)備的故障率，從而打造一支專業(yè)化的鉆井設(shè)備管理和維護(hù)團(tuán)隊(duì)。

3.2 建立和完善相應(yīng)的制度

油田企業(yè)應(yīng)該建立和完善相應(yīng)的制度，主要有以下4個(gè)方面：（1）制定崗位責(zé)任制，安排專人進(jìn)行鉆井設(shè)備的維護(hù)和管理，制定非常詳細(xì)的工作流程和規(guī)范，明確崗位職責(zé)，落實(shí)到個(gè)人；（2）制定相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度，明確相應(yīng)的獎(jiǎng)懲條例，并且做到嚴(yán)格執(zhí)行，提高工作人員的積極性和主動(dòng)性，讓他們可以投入更多的時(shí)間和精力，更好、更快地發(fā)現(xiàn)鉆井設(shè)備的隱患，并且進(jìn)行及時(shí)維護(hù)，減少設(shè)備的故障率；（3）按照鉆井作業(yè)的相關(guān)要求，油田企業(yè)應(yīng)該制定相應(yīng)的操作規(guī)范，讓員工嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，并且加強(qiáng)監(jiān)督和管理；（4）制定緊急處理制度，一旦發(fā)生緊急事故，不但可以迅速找到責(zé)任人，還可以及時(shí)進(jìn)行維修，盡快排除故障。

3.3 加大技術(shù)研發(fā)力度

工欲善其事，必先利其器。對于油田企業(yè)而言，不能僅僅依靠引入國外先進(jìn)的鉆井設(shè)備，提高鉆井作業(yè)的質(zhì)量和效率，而應(yīng)該加大技術(shù)研發(fā)的投入力度，提高自身的市場競爭力，一方面積極與科研院所開展緊密合作，進(jìn)行科研攻關(guān)，發(fā)展和研發(fā)合適的鉆井設(shè)備；另一方面，加強(qiáng)自主研發(fā)，加大科技創(chuàng)新的獎(jiǎng)勵(lì)，對于一些做出突出貢獻(xiàn)、具有創(chuàng)新精神和成果的技術(shù)人員，給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)。

4 結(jié)語

總之，在鉆井作業(yè)過程中，受到多種因素的影響，鉆井設(shè)備難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，在一定程度上影響了鉆井作業(yè)的正常開展，而鉆井作業(yè)的運(yùn)行正常與否直接關(guān)系到石油開采的效率和質(zhì)量，最終決定石油的產(chǎn)量，從而影響油田企業(yè)的效益和發(fā)展。因此，油田企業(yè)必須高度重視鉆井設(shè)備的日常維護(hù)與管理工作，必須采取相應(yīng)的對策和措施，對鉆井設(shè)備進(jìn)行精心維護(hù)和嚴(yán)格管理，盡可能地降低鉆井設(shè)備的故障率，提高鉆井設(shè)備的使用壽命，確保鉆井設(shè)備可以正常運(yùn)行，滿足油田開發(fā)的需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油田企業(yè)的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，從而更好地促進(jìn)油田企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。