２０１４年第１６期总第１６０期 Ｓ－ＬＩＣ０Ｎ ＶＡＬＬＥＹ 固 钻井设备的维修技术及管理故障分析 王普平 （西部钻探克拉玛依钻井公司，克拉玛依８３４０００） 摘 要 由于钻井施工的连续性，设备需要较高的可靠性，出现问题时需要进行及时维修或更换。文章主要阐述了设 备老化相关问题，分析钻井设备发生故障的宏观原因，并针对原因探讨合理的维修管理措施，以此保证转井设备的安全、 稳定、高效运行。 关键词钻井；老化；管理制度 中图分类号：ＴＥ９２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－７５９７（２０１４）１６－０１８１－０１ 不合理的保养维护。在钻井队中，新员工占很大比例，而设备 在钻井施工中，钻井设备通常保持２４小时连续运转，这就 需要保证其具有较高的稳定性和可靠性。由于长时间的运行， 人为因素、运行环境和工艺各方面都会对其造成影响，导致机 械设备的变形、磨损甚至断裂。随着问题的不断累积，达到一 定极限值时就会导致故障的发生。钻井作业直接受到该类故障 的日常维护保养通常是由他们来完成，新员工在认知钻井设备 方面存在一定的不足，缺乏相关设备的使用和维护知识，更有 甚者在维护过程中不了解设备的润滑点等问题，这就严重影响 了维护工作，导致了设备的加速老化。 的影响，延长了作业周期，降低了作业效率。当问题发生在动 力系统、钻井泵、绞车以及传动装置时，就可能因为核心部件 的失效而停止施工，更有甚者会威胁到施工人员和生产的安全。 因此，做好钻井设备的维修和管理是关系到钻井作业顺利进行 的重要前提。 ２．３管理因素导致的设备故障 在钻井施工中，不完善的设备管理制度会导致故障的发生。 部分钻井队不重视设备保养而只重抢进尺。由于对设备维护保 １钻井设备老化分析 在钻井设备发生故障的原因中，设备老化是一个非常重要 养的重视程度不够，在对设备进行维护时，存在负责人按个人 意愿而随意更改设备保养维护方法的情况，在完成维护保养后 也不及时不及时检查维护保养效果。发生此类现象的原因在于 缺乏一套完整的设备管理体系，不能管理和监督设备的保养维 护工作。 的因素。从钻井设备的安装使用开始，其性能就会因各类因素 的影响而逐渐降低，经过一段时间的钻井作业后就进入老化阶 段，其形式可分为无形老化和有形老化。无形老化是相对于其 他钻井设备而言，由于钻井技术的创新发展或是因设备的闲置 而出现相对效率较低的情况，使其在钻工施工中无法满足整体 工作的需求而表现出的低效率。有形老化是指钻井设备在运行 中发生的磨损、断裂和变形等，其性能也会因时间的推移而逐 步降低。另外形成有形老化的因素可能是包括氧化作用等自然 ３处理设备故障的措施探讨 ３．１ 保证总成件和备用设备的齐全储备 鉴于钻井施工的连续进行，如果出现设备故障，无法实现 故障设备的返厂修理，这就需要有充足的备用设备。在发生故 因素，钻井设备及传动装置因氧化会出现腐蚀，密封橡胶出现 老化，削弱了钻机的性能。在减弱老化的影响方面，无形老化 主要需做好钻井设备的日常管理，有形老化则是做好对钻井设 备的维修和保养。 ２钻井设备的故障分析 由于钻井设备的型号诸多，其发生故障也存在很多种类， 对其分类存在一定程度的难度，在本文对钻井设备的故障分析 主要是从宏观方面进行探讨，以摸索高效合理的维护保养方式。 ２．１ 设备原因导致的故障 障时，钻井队、设备管理部门和维修部门就可用性能完全周转 设备来进行更换，不对作业进度造成影响。常用的备用设备主 要有互换性较强的大钩、钻井泵、转盘以及游车等。同时，相 同安装尺寸和型号的总成件也需要进行储备。如果设备发生的 故障导致大量零部件需要拆卸时，可通过总成件的更换来提高 效率，大大加快了维修速度，缩短了维修时间，通过整体更换 可对拆卸设备进行全方位检测，做到精细修理。在某些问题上， 总成件的更换能达到更好的效果，如钻井泵液缸总成、并车传 动箱的传动轴、钻机角箱总成以及钻井泵液缸总成等。 ３．２做好技术服务 如果出现的设备故障在现场无法修复和更换，相关设备维 修技术人员就需要对现场情况进行了解，分析故障原因，合理 制定高效的技术解决方案，避免钻机作业的中断。此类情况如 分析钻井设备故障的原因可发现主要是两个方面：设备的 设计缺陷和未能精修的故障 部分钻井设备存在因制造设计不 足导致的缺陷，在使用的过程中出现较为频繁的机停，故障包 括泵的轴承盖和主螺栓的断裂、单机泵组带泵轴的断裂以及绞 车滚筒轴在高速下无法润滑等。在故障修理方面，因钻井设备 的种类繁多，发生的故障需要进行配件更换，而通常不能及时 满足，导致无法实现正常工序修理，在此工序下完成的修理精 度存在不足的问题，运行后还可能出现同样的故障。 ２．２人为因素导致的故障 人为因素导致的故障主要表现在对设备的不规范操作以及 电磁刹车挂合齿合器出现严重磨损而无法实现挂合，没有备用 设备进行更换时就会导致维修工作量的剧增，维修技术人员就 需要通过非常规措施来解决。可通过电焊焊死挂合装置来实现 钻井作业的顺利进行，待完工后再进行恢复和维修工作。 ３．３做好保养和维修管理 做好设备的保养能有效延长设备使用寿命，缓解老化程度， 对于设备的维护保养，目前采用多的是十字作业法。对设备的 运转情况进行定期检查，出现细小问题时就进行及时排查、处 理，消除隐患，避免因累积造成的故障，降低设备的故障发生率？ “（下转第１８０页）“ Ｔ 进近。 ｍＲｕＭ 立即转弯复飞：要求航空器一旦建立爬升状态便开始转弯， 进入下一个飞行段的复飞程序。 的原因，最后进近航迹不能对准跑道中线时，则应根据最后 进近航迹与跑道中线的对准程度，确定采用直线进近还是盘旋 符合下列条件之一者，可建立直线进近： ①最后进近航迹与着陆跑道中线延长线的交角，Ａ、Ｂ类飞 机不超过３０。；Ｃ、Ｄ类和Ｅ类飞机不超过ｌ５。，且交点距跑道 入口不小于１４００ ｍ。 原则上，复飞航段包括起始、中间和最后三个阶段。 １）复飞起始阶段。复飞起始阶段从复飞点（ＭＡＰｔ）开始， 至建立爬升的一点终止。它是从进近下降状态到复飞爬升状态 的过渡。驾驶员需要在这一阶段集中注意力来操控飞机，尤其 是建立爬升和改变飞机外形，还需假设在执行此种操作时不可 以完全的依赖于导航设备。所以这个阶段是不可以改变飞机的 飞行放行的。 ②最后进近航迹与着陆跑道中线延长线不相交，在跑道入 口前１４００ ｍ处，最后进近航迹与着陆跑道中线延长线的横向距 离不大于１５０ ｍ。 ２）复飞中间阶段。复飞中间阶段从建立爬升的一点（ＳＯＣ） 开始，从该点飞机以稳定速度上升直到取得并能保持５０ｍ（１６４ｆｔ） 的超障余度的第一点为止。在这个阶段航空器继续以稳定速度 上升，其复飞航迹可以改变航向，但最大不得超过１５。。复飞 面标称的上升度为２．５％，在飞机的爬升性能允许并且在运行上 有利时，也可使用３％、４％或５％的梯度。当程序设计使用非标 如果最后进近的航迹对准不符合上述标准，就只能建立盘 旋进近。 ２）航段长度。最后进近航段的长度，从跑道入口算起，最 佳为５ ｎｍ（９．３ ｋｍ）。最长为１０ ｎｍ（１９ ｋｍ），最小长度由飞机 下降所需要的距离和要求在ＦＡＦ上空转弯时给予航迹对准所需 要的距离来确定。 ３）下降梯度。在最后进近航段的最佳下降梯度为５％，最大 的不超多６．５７６，如果最后航段的下降梯度大于６．５％时，就只能 建立盘旋进近。直线进近的下降梯度是由最后进近航段所要下 降的高度与最后进近航段的长度来计算出来。最后进近所使用 称梯度时，必须在进近图中说明，并标明适用于标称梯度和非 标称梯度的双重ＯＣｈ／ｉｔ。 ３）复飞最后阶段。复飞最后阶段紧接着复飞中问阶段，是 在第一次取得５０ｍ（１６４ｆｔ）超障余度并能保持的一点开始，延 伸到可以开始作一次新的进近、等待或回到航线飞行为止。在 这个阶段可根据需要进行转弯。 本文通过对非精密进近程序的各个进近航段的叙述与分析， 初步说明了非精密进近中各航段的特点和要求。虽然目前大多 数的机场都能实施精密进近，但在一些空中交通流量较少的机 的下降梯度，会在仪表进近图中给出。如果有适当的ＤＭＥ台能 提供距离信息，还会公布一组高度与ＤＭＥ距离的对应数值，以 便飞行员在最后进近过程中，用以检查飞机是否在规定的下降 航迹上。 ４复飞航段 复飞程序或复飞航段，是整个仪表进近程序的一个组成部 分，任何一个机场都不可避免的会遇到航空器无法着陆，必须 场精密进近尚未完全普及，而非精密进近普遍存在。非精密进 近中风险较多，难度很大，因此要飞好非精密进近，做到既安 全又高效，对飞行员的要求较高。相信只要飞行员通过对非精 密进近程序导航特点的分析，制定相关的飞行程序，可以大大 复飞的情况。因此，每个仪表进近程序都应规定一个复飞程序。 是在不低于ＯＣＡ／Ｈ的一个规定点即复飞点（ＭＡＰｔ）开始实用非 精密进行的复飞程序，其终止的高度应足以允许开始另一次进 近，或回至指定的等待航线，或重新开始航线飞行。 复飞按其飞行方法可分为以下四种形式： 直线复飞：航空器在复飞时不需要改变航向，或需要改变 航向，但转弯角度小于１５。的复飞程序。 指定点转弯复飞：要求航空器在一个电台或一个定位点开 始转弯，以便进入下个飞行阶段的复飞程序。 指定高度转弯复飞：要求航空器按指定的梯度爬升到一个 指定的高度方可开始转弯，进入下一个飞行段的复飞程序。 地提高非精密进近的安全性，保证非精密进近的成功率，减少 可控飞行撞地事故发生的可能性。 参考文献 ［１］朱代武，何光勤编．目视和仪表飞行程序设计［Ｍ］．成都，西 安交通大学出版社，２００４． ［２】张焕主编．仪表飞行程序［Ｍ】．成都：西安交通大学出版社， ２Ｏ０４． ［３】ＦＡＡ文件．Ｖｅｒｔｉｃａ１ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ａｐｐｒｏａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｓ Ｕｓｉｎｇ ＤＡ（Ｈ）：ＯｐＳｐｅｃ Ｃ０７ ３．美国，１９９９． 竹（上接第１８１页）ｆ？ 对于出现故障的设备，需要根据生产实际明确相关人员的责任， 保证维修质量，完善各个环节的原始资料，实现进厂一修理一 出厂的可追溯性。在进行维修前需要首先制定合理的修理方案， 实际情况不断完善设备管理制度，保证制度的实用性和科学性。 综上所述，钻井设备的可靠性是钻井作业保质保量完成的 基础。钻井设备故障不是一朝一夕形成的，作为钻井队的管理 者，要做好钻井设备的日常管理、维护以及故障设备应急处理， 对配件进行准确的测量，了解配件的性能和质量，在完整的基 础数据基础上实现维修。 ３．４完善设备管理制度 确保整个钻井作业的顺利进行。 参考文献 【１】徐杰．浅析钻井设备的发展状况及其质量的有效控制…．科 技创新导报，２Ｏｌ ３（２４）． 【２］冯钥．钻井作业中的能耗现状及节能措施［Ｊ】．中国化工贸 易，２０１ ３（１２）． 完善的设备管理制度是保证设备管理和维护工作顺利进行 的前提。设备管理人员要主动上井了解设备使用的第一手资料， 及时排除设备出现的各种故障，同时对井队设备保养记录、“十 字作业法”、油品情况等进行监督检查，发现问题立即督促整改， 绝不让设备带病作业，杜绝“小病不医，病人膏肓”的破坏性 使用设备的不良习惯，从而延长设备使用寿命，使每台设备最 大限度地高效运转。此外，在日常设备管理过程中，还要根据 ［３】石长生，翟雯．５ｓ管理在石油钻井实训设备中的探索［Ｊ】．科 技与企业２Ｏ１ ３（２０）．
