基于石油鉆機的可靠性與維修探究

吳志偉，高旭輝，劉奮勇

（1.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司鉆采裝備銷售公司，黑龍江 大慶 163712；2.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司遼河鉆采裝備分公司，遼寧 盤錦 124010；3.南京巨龍鋼管有限公司，江蘇 南京 210000）

隨著各國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和全球經(jīng)濟一體化的形成，各個行業(yè)的競爭越來越激烈。而石油是國家促進經(jīng)濟和國防發(fā)展的戰(zhàn)略儲備資源。其中鉆機與石油資源的發(fā)展密不可分，因此鉆機的可靠性非常重要，因為它在提高開采效率和降低開采難度方面起著重要作用?；诖?，本文通過研究石油鉆機的穩(wěn)定性和維護規(guī)則。以期石油鉆機將在中國石油工業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮更大的作用，促進中國石油工業(yè)的健康發(fā)展。

1 石油鉆機可靠度的具體分析

隨著技術(shù)快速的發(fā)展，中國的石油鉆探設(shè)備制造業(yè)發(fā)展迅速，Z60，ZJ60L 和ZJ-60DS 機器鉆機和電動鉆機也得到了成功的開發(fā)。國產(chǎn)石油鉆機基本形成了完整的鉆井深度體系。分別有1500、2000、3200、4500 和6000m，該鉆機的驅(qū)動方式也采用AC-SCR-DC 驅(qū)動。通常情況下，石油鉆機的可靠性分析主要采用抽樣和實驗法，兩種方法都可以有效地分析石油鉆機的可靠性。在對石油鉆機可靠性進行分析時，有必要進行產(chǎn)品實驗，這種方法可以顯著反映石油鉆機可靠性的全面性。但是，由于使用這種方法進行分析需要花費很長時間，因此建議使用隨機抽樣測試方法來有效地分析石油鉆機的可靠性。也可以通過數(shù)據(jù)收集和分析實驗樣品來獲得測試石油設(shè)備產(chǎn)品和石油設(shè)備的可靠性，使用這種方法收集樣品數(shù)據(jù)時，必須選擇更大的樣品。例如，總?cè)萘繎^總比率的10%，以便可以更全面地記錄石油設(shè)備的運行性能和運行時間，包括運行期間的故障次數(shù)。另外，石油鉆機是一個相對較大的系統(tǒng)，并且串聯(lián)連接是石油鉆機的重要部分。因此，進行可靠性分析時，可以找到石油鉆機當前問題中的要點，從而可以準確地找到石油鉆機管理中的薄弱環(huán)節(jié)。其可以在操作過程中有效地提高石油鉆機的安全性和可靠性，并對石油鉆機的可靠性進行具體分析。石油鉆機可靠度標準。

（1）智能石油鉆機。石油鉆機的智能化是影響石油工程建設(shè)的主要內(nèi)容和基礎(chǔ)。到目前為止，還沒有真正意義上的智能石油鉆機進行操作?，F(xiàn)有的石油鉆機+智能石油鉆機大多由智能元件加人工組成。

（2）定向鉆孔。在定向鉆進過程中，必須用科學的方法制定相應的技術(shù)方案。具體方案主要包括：①嚴格保證單孔再鉆后，用移動鉆具鉆孔，利用鉆具在鉆孔中形成的攪拌作用，清洗介質(zhì)，清潔鉆孔。②單班鏡頭必須嚴格控制，每班鏡頭控制在42m 以內(nèi)，由于鉆渣堆積，從根本上降低了鉆孔的復雜程度。③由于鉆孔深度與設(shè)計深度相差較大，需要定期清孔。

（3）信息交換標準化。在石油工程中，石油鉆機的數(shù)據(jù)通信是基于IEC61850 集成協(xié)議的。由于集成標準方法允許其他設(shè)備制造商基于相同的標準，因此不再需要考慮與其他設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。因此，該鉆機的安裝和簡化的調(diào)試維護過程使其具有較高的實用性。所以經(jīng)過石油工程智能化改造后，這一因素促進了其他各項任務(wù)的開展，使之更加方便快捷，實現(xiàn)了信息交換標準化。

2 應用設(shè)備與維護原因

（1）應用設(shè)備。由于鉆井工程質(zhì)量與水平井開發(fā)之間有著密不可分的關(guān)系，為了更順利地實現(xiàn)更深層次的水平井使用，有必要以更加科學的方式進行評估和保證工程質(zhì)量。工程質(zhì)量：一般情況下，深水平井多級復雜深井定向鉆井技術(shù)的動力設(shè)備主要包括定向鉆機，泥漿泵等。其中，定向鉆機可以選擇西安中煤科學集團開發(fā)的ZDY6000LD 履帶，這種全液壓鉆機具有自走動力，低速，大扭矩等多種特點，在施工過程中可以用YHDl-1000 測量系統(tǒng)實現(xiàn)。同時，該系統(tǒng)是在深水平井區(qū)實現(xiàn)深水平井多級復雜深貫通鉆井技術(shù)順利應用的主要因素。其可以測量和記錄相應的評估參數(shù)，可以在顯示器上顯示相應的設(shè)計和實際的光刻工作軌跡。同時，還可以測量深水平井中探管的特定位置。

（2）維護原因。石油鉆機設(shè)備主要包括轉(zhuǎn)盤、泵房、壓縮機、水龍頭等12 個部分。如果降低了石油設(shè)備組件的可靠性，則石油設(shè)備系統(tǒng)可靠性的整體系數(shù)將相應降低，此時需要維護石油設(shè)備。經(jīng)過不斷的創(chuàng)新，石油設(shè)備本身具有較高的自動化性能，相比較人力更加依賴計算機的應用，所以設(shè)備本身的運行質(zhì)量也很高。由于該設(shè)備的運行成本低，已被廣泛用于石油設(shè)備，因此石油設(shè)備的磨損很快，定期維護非常重要。

3 提升可靠度的措施探究

（1）建立健全的管理制度。由于中國技術(shù)相對于國外先進技術(shù)而言相對落后，因此應更加重視石油鉆機的運行管理。石油鉆機的運行管理和維護是有效改善石油鉆機的運行狀態(tài)的有效措施。首先，根據(jù)鉆機本身的管理定期進行鉆機的維護。公司可以結(jié)合適用的法律，法規(guī)和行業(yè)標準制定管理目標，從而使得其管理系統(tǒng)具有標準化和可行性的特征。同時，在石油鉆井平臺的薄弱環(huán)節(jié)上進行目標的重點管理。其次，培訓相關(guān)的操作和管理人員，以提高相關(guān)操作和管理人員的專業(yè)素質(zhì)和技能，并確保關(guān)鍵工藝參數(shù)和數(shù)據(jù)的準確性。在過程中應注意石油鉆機包裝和運輸環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量。在工作中根據(jù)公司的管理制度，分工應該明確。按照“漸進管理，分級管理”的原則，必須制定隱患管理責任制，責任由個人承擔。只有這樣，才能加強石油鉆機的有效運行，才能保證石油鉆機在運行過程中的安全性和可靠性。

（2）找出影響當前鉆機可靠性的重點問題。為了提高石油鉆機的可靠性，有必要從問題重要上解決問題。首先，在設(shè)計鉆機時，應根據(jù)中國目前的石油開采特點，不斷完善其鋼管結(jié)構(gòu)。鋼管結(jié)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的連接，這對于石油鉆機的工作條件及其承受工作環(huán)境的能力非常重要。其次，為了完善石油鉆機工作中的薄弱環(huán)節(jié)，例如接觸劑和限位開關(guān)，可以通過改進易出錯的部件，以提高部件的工作壽命。

4 維修規(guī)則

表1 石油鉆機10 年內(nèi)需更換部件一覽表

從表1 中的石油鉆機零件更換模型中，我們可以得出結(jié)論，機器各個零件的更換時間和頻率是非常不同的。通過對真實數(shù)據(jù)的收集和分析，從以下幾個方面寫出石油鉆機的維護規(guī)則：（1）需要用新零件更換設(shè)備，如果數(shù)量少于設(shè)備零件總數(shù)的30%，則應進行小修。（2）如果在一定時間內(nèi)在石油鉆機運行期間需要更換的石油鉆機設(shè)備零件總數(shù)占石油鉆機零件總數(shù)的30%和50%，則該石油鉆機必須遵守中等維護規(guī)則。（3）如果在一定時間內(nèi)石油設(shè)備運行期間要更換的石油設(shè)備設(shè)備零件總數(shù)超過了石油鉆機部件總數(shù)的50%，則有必要為專業(yè)設(shè)備實施大型且完整的解決方案。在維修的操作中，相關(guān)的維護人員應能夠根據(jù)特定的情況獲得一定的維護時間和檢查范圍，并結(jié)合以上數(shù)據(jù)模型，以確保盡可能多的石油鉆機能夠有效運行。

5 結(jié)語

當前，石油鉆機在石油工程中的實際應用正變得越來越普遍。為了在安裝階段通過更先進的技術(shù)確保石油鉆機的穩(wěn)定運行，并提高石油工程的實際經(jīng)濟和社會效益。油井的可靠性和維護規(guī)則已成為油井設(shè)備檢查和維護的重要標準，相關(guān)人員必須根據(jù)實際情況進行實際工作，才能達到油井的可靠性標準。通過這些規(guī)定對石油鉆機進行檢查和維修的具體方案制定，才能夠提高石油鉆機的工作質(zhì)量，確保石油生產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展。