摘要：在现阶段的石油钻井工程中，对机械设备的应用越来越广泛。再制造是国家倡导的“再利用”的高级作为一项符合可持续性发展战略的技术，通过采用各种修复技术将使用过的或报废产品恢复到新的产品一样，在各项功能特点和耐用性上至少保持与原产品同样水平，再制造工程是解决资源浪费、环境污染和废旧设备翻新的最佳方法和途径之一。本文分析了石油钻井工程的概述，分析了油田企业钻井设备常见故障，最后对再制造技术应用进行了阐述。
关键词：再制造；寿命评估；表面修复技术
引言
钻井机械设备运行过程中会出现一些故障，与之相关的故障分析以及维护保养工作具有重要的现实意义，应深入分析故障原因，采取有针对性的措施，提升维修工作的质量，避免后续更大问题的发生。
1石油钻井工程的概述
在石油勘探开发的过程中，石油钻井工程是非常重要的部分。这也就需要相关的工人要通过井筒进行钻探，在这个过程中也应该实施合理有效的技术方法，将油层和油井进行连通，从而实现油气的开采，为下一步的油田开发奠定基础。随着我国油田勘探的不断开发，石油钻井工程也得到了很大的发展。不仅将钻具进行优化和改良，同时也改进了相关的施工措施，极大地提高了施工的效率。但是，在进行钻井和工程管理的过程中，仍然存在着一些问题。这也就需要相关的人员进行不断的科学研究，不断完善相关的技术。
2油田企业钻井设备常见故障分析
总体来说，油田企业钻井设备常见的故障可以分为设备退化性故障、设备自身性能故障、破坏性故障以及失调性故障等等，这些故障都会制约油田作业的正常开展，影响油田生产效率。其中，退化性故障多以油田钻井设备老化、变质、脱落、磨损为主，该类现象的出现会严重影响钻井设备井下作业的顺利开展。设备性能故障主要指的是电机因使用时间过久造成设备绝缘性能降低，除此以外，受设备使用时间延长的影响，容易导致设备散热功能下降，一旦电机设备超出限制温度，会对电机的防潮性能产生一定的影响。油田企业钻井设备常见的故障是损坏性故障，所谓的损坏性故障指的是设备因腐蚀、开裂、焚毁、形变等引发的性能丧失的故障。油田企业钻井设备还会出现失调性故障，这类故障多是由于设备所受的压力不均衡所引发的故障。
3再制造技术应用分析
3.1 阀箱再制造技术研究及应用
①目前采用的焊接技术在一是焊接过程中容易产生砂眼，造成返工；二是要保证焊接连续性，一个方向部位需要连续焊 5-6 个小时，不能间断，劳动强度大；三是加工可切削性差。焊接部位硬度较大，可切削性较差，加工的精度不能满足要求；四是由于焊接温度较高，造成局部受热不均匀，容易退火，阀箱整体强度受到影响，反复焊接修复2-3 次后，阀箱报废。②再制造技术应用。1）焊接技术改进。利用现代技术再制造修复，采用等离子脉冲弧焊冷焊技术，一是温度不超过 40℃，对阀箱的机械性能不会造成影响，可以反复进行修复再制造；二是焊丝选择，阀箱材质为 35CrMn，既保证硬度和强度，另又保证和阀箱木材的融合性，同时还要保证可切削性，提高加工精度；三是采取合理的焊接方式，圆周循环焊接，提高焊接表面平整性和防止产生砂眼。2）加工技术改进。一是优化刀具，采用先进的组合刀具，可切削性强，一次加工成型，既保证了形位公差，又提高了表面精度；二是设计工装，保证 1：6 锥度的精度，提高阀座安装质量；三是优化数控镗床的程序，提高加工的精度。3）测量器具的改进。采用电子多参数测量仪，对阀箱各个尺寸配合参数一次性综合检测，提高各配合参数的精度。
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3.2提升钻井技术装备及工具
在钻井工程中应用新装备新技术可以有效提高钻井工程的工作效率，使整个工作过程更为直观地展现在技术人员眼前，有助于随时发现问题并解决问题，有效提高对石油资源的保护。先进的钻井设备很大程度上决定了钻井的效率和质量，更提高了施工的安全性。因此，在进行施工前一定要做好钻机设备和零件的检查，避免出现错扣、倒扣的问题。目前钻遇沙岩层段前优选穿透力更强的高强度复合钻头，减少钻井材料的消耗，提升钻井钻速。水平井钻井技术通过使用 Power Drive 旋转导向系统及随钻测量仪，可以在保证在井下钻具在动态钻进过程中完成下发指令实现对井眼轨迹的精准控制，平均提速 50%。另外，装配顶驱的钻机钻大位移井可节省钻井时间 20% 以上，并能有效地减少或避免井下复杂情况。有些顶驱配有“柔性扭矩”装置，可有效避免大位移井钻具的振动损坏，使用非旋转钻杆护箍，在大位移井中减轻 95% 的套管磨损；尤其在大位移水平段后期能显著降低摩阻和钻具扭矩的，（如 ARNCO100XT 减少套管磨损 85% ～95%；降低扭矩 30%）效果相较于传统的钻井技术，这些新技术使得钻井速度更快，工程质量更稳定。
3.3充分利用 PMS 制度，加强钻井设备的维修保养
所谓的 PMS 制度是预防维修保养制度（PreventiveMaintenance System）的简称。钻井设备出现故障多是由于能量的作用和设备零部件损坏达到一定程度引起的，基于该机理，通过钻井设备故障特征的分析，加强设备运行全过程的维修保养，确保设备处于合理的工作状态。因此油田企业可以充分利用预防维修保养制度，做到预知性维护，使得设备安全、高效运行。对于油田钻井设备来说，钻井电机的维护是重中之重。事实上，钻井钻机工作经常出现问题，对于维修保养人员来说，需要从源头上寻找解决对策。比如部分企业为了节约成本，会选择质量一般、散热状态较差的设备，造成电机绝缘性差。为改变这一问题，在采购设备时应该选择正规的生产厂家，在维修时可以安装烟雾型过滤设备，对电机予以保护和冷却，达到改善电机绝缘性能的目的。
3.4轴类零件的再制造技术应用
1）焊接技术改进。采用激光熔覆技术一是采用激光熔覆技术，焊接温度低，不会对轴的强度造成影响，可以反复进行修复再制造；二是数控变位装置，焊接表面的平整、均匀，没有砂眼，保证了连续性和焊接质量；三是熔覆材质选择，保证硬度和强度与轴的材质相同，提高了和轴的融合性和可切削性，提高加工精度。2）粘接技术研究应用。利用索雷纳米聚合物粘接材料可对轴类零件进行修复，操作简单，效率高。关键技术一是要工具轴类零件的材质选择合适的粘接剂，掌握好和溶剂的配比；二是刷涂技术，保证均匀度和凝固时间，设计制作模具，保证尺寸；三是选择合理的刀具进行加工，保证表面精度。3）加工技术改进。优化数控车床程序，采用先进的组合刀具，可切削性强，一次加工成型，既保证了形位公差，又提高了表面精度。
结语
综上所述，油品分析能在设备失效前检测和诊断出所存在的故障，并可较准确地估计出连续运行的可靠时间因而设备使用寿命最长意外停机事故，最少还有因过剩维修受到控制从而减少了钻井备件消耗和维修工作量，也可防止因检修而出现的人为故障。钻井设备状态监测与视情维修对确保钻井设备的安全运行有效降低企业的生产成本，在提高企业的经济效益均起到重要作用。
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论文作者:杨月,郭俊平,潘俊青
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/6
标签：设备论文; 故障论文; 油田论文; 技术论文; 精度论文; 加工论文; 石油论文; 《基层建设》2019年第27期论文;