摘要：近年来，我国的石油开采越来越多，钻井机械设备的应用也越来越广泛。长期以来，绞车、并车传动箱、泥浆泵、转盘等大型设备大修后因无试车条件，只有在井队现场进行试车，过程中出现的各种问题又只能在现场解决。由于条件限制，使得部分问题不能充分解决，进而影响了设备的正常运转。为提升设备修理能力，减少设备故障，自行研制一套钻井设备综合试验台，来解决设备修理后的试车问题，满足工作需要。本文首先阐述了石油钻井设备构成，然后阐述了钻井机械设备综合试车台结构及工作原理，最后对油田钻井设备故障的几点解决策略进行了分析。
关键词：钻井设备；运行故障；设备养护
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石油钻井设备构成
石油有工业血液之称，石油的出现为人们的生活提供了极大的便利。人类社会的不断进步促进了石油的开发利用，目前石油勘探开发越来越受到人们的重视。石油作为一种能源埋藏在地层深处，为了开采石油，就必须利用石油钻井设备钻穿坚硬的地层。随着我国能源需求的持续快速增长，对油田钻井设备提出了更高的要求。因此，采用技术、性能优良的钻井设备，才能实现高效的钻井效率。根据钻井工艺以及工序的不同，钻井设备的组成略有不同，但一般来说必须包括以下系统和设备：起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传递系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座以及其他辅助设备，如图1所示。其中起升系统主要功能在于起下钻具、控制钻压、下套管、处理井下复杂情况以及辅助起升重物等等。旋转系统主要包括转盘、井内钻具等，旋转系统的主要作用在于连接起升、钻井液循环系统，并带动井内钻具旋转，达到破碎岩石的目的。钻井液循环系统主要包括钻井泵、地面管汇、立管以及钻井液配置净化处理设备等，其主要功能在于冲洗井底、传递动力。其他系统此处不进行详细介绍，需要强调的是，钻井设备主要指的是钻机，由于目前石油业多采用旋转钻井法作业，因此相应的钻井设备也称为转盘旋转钻机。
2钻井机械设备综合试车台结构及工作原理
综合试车台主要由组合底座、55kw变频电机、电机变频柜、YOCHJ750液力偶合器、球笼式万向轴、轴承座、双排链轮构成。该试车台可满足钻井泥浆泵、并车传动箱、转盘、偶合器、钻井绞车等大型钻井设备的试车。试车台工作原理为变频电机为原动机，转速由变频柜进行控制电机输入；输出转速一方面由变频电机控制，另一方面，同时由YOTCHJ750液力调速型偶合器进行输出调速控制，由此实现不同输入转速和输出转速状态下对所修理的设备进行空载状态下低速和高速运行，并调试和检验，发现修理缺陷，及时利用技术手段进行整改，实现问题在厂内出现，在厂内处理的目的；实现提高设备修理质量，为井队提供合格设备的初衷。试车台原始中心高和F1600泥浆泵传动轴中心高相同，因此，在泥浆泵试车的时候，只需要将泥浆泵吊装于固定位置，用万向轴连接进行动力传输，开启变频柜电源后启动电机，在不同转速下对该设备进行试车运转。由于并车传动箱的总离合器动力输入轴的中心高远低于试车台电机的中心高，所以在该设备试车的时候，需要将组合式底座的高度降低，要求其中心高和并车箱输入轴的中心高数据相等，用万向轴连接后可开启电机进行动力输入，模拟不同工况和转速下，检查该设备的运行状况，及时对出现的问题进行整改。转盘输入轴的中心高远低于试车台电机的中心高，可采用两种办法：一是在不改变试车台相对高度的情况下用链轮和链条连接设备，进行动力输入；二是可将电机和偶合器降至最低高度，仍然使用链轮和链条连接设备，进行动力输入。钻井绞车由于质量和体积较大，试车时即可以将试车台吊装至绞车位置，也可将绞车吊装至试车台位置，用链条进行连接，进行动力输入，运转设备，发现问题。
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3油田钻井设备故障的几点解决策略
3.1定期开展技术培训活动
提升生产操作人员的职业水平，打造一支高水平高素质的专业人员队伍。通过开展多种形式的技术培训活动，能够在一定程度上提升生产操作人员的专业素质。进入新世纪以来，信息技术快速发展，钻井设备的科技含量也在不断提升，这要求生产操作人员积极学习新技术和新方法，在实践中不断学习和成长。为了提升管理人员的素质，可以通过培训、函授等形式使其成长为具有现代科学管理水平的专业管理人员。再者，为了提升生产操作人员的技能水平，可以通过集中学习与分散自学相结合的方式，分层次开展专业技能培训，对于认真负责、技能突出的人员及时的予以奖励。通过专业化的技能培训，确保操作人员掌握正确的设备使用方法和注意事项，从而打造一支适合一线钻井作业需求的高水平专业队伍。
3.2合理润滑，科学运用维修方法
机械设备在运行过程中必然会伴随磨损现象，而这也是导致设备故障的重要诱发因素，考虑到这一问题，应高度重视日常润滑保养工作，同时需要制定出合适的维修方法，由此提升设备的稳定性。（1）合理润滑。不同的机械设备所对应的润滑剂存在差异，因此在进行润滑剂的选择时需要考虑设备的特性。此外，随着季节的变化，对应的润滑剂型号也会存在一定差异。使用的润滑剂必须具有良好的质量，因此日常质检工作必不可少。（2）在对钻井机械设备进行维修作业时，可以采取如下两种方法进行。一是零件修理。由于零件的耐久性较差，加之设备运行摩擦所带来的影响，其必然会出现不同程度的问题，此时可以采取研磨、焊接等方式进行处理。以传动轴为例，当其出现异常而无法正常工作时，则需要将传动轴拆卸下来，借助于车床加工的方法对其进行处理。二是零件换用维修。必须给机械设备适配一定量的备用零件，当其中的某一部分出现异常后可以即进行换新处理，如果不具备此条件时，可以对易于获得的材料进行加工得到。此外，当零件无法正常工作时，可以将其进行报废处理。（3）除了维护工作外，对机械设备的操作规范性也至关重要，整个操作过程应遵循指定的流程进行，不允许出现超负荷或带病工作的状况。注重油门的使用方法，确保设备负荷处于平稳变动状态，由此降低设备的故障率。
3.3合理选择维修方式
设备故障规律主要集中在两方面：①规律性磨损故障。往往发生在老旧设备之中，由于设备经过了长期使用，磨损程度逐步加剧，并进一步引发老化问题；对此，应对其磨损以及老化状况进行记录，明确其中的规律，在此基础上采取针对性预防措施；②偶发性随机故障。主要受各类突发因素的影响，与设备的运行时间不存在直接关系，通常发生在各类重点零部件上。对此，需要深入了解设备特性及使用期限，在此基础上展开日常维护工作，以降低此类故障的发生概率。
结语
综上所述，当前，我国的石油开采规模持续加大，与之相关的石油钻井机械设备被广泛应用于石油开采作业中。为了检测机械设备，试车台的应用越来越广泛，通过制造试车装置，提升公司研发能力，提高作业技术水平，为后续技术创新奠定良好的基础。
参考文献：
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[3]闫园园，解庆，胡林，郑丁，赵凯.石油钻井设备的节能措施及其相关建议[J].价值工程，2019，38（20）：200-202.
论文作者:张志行,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; 心高论文; 机械设备论文; 石油论文; 故障论文; 电机论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第27期论文;