油田修井设备故障及维修方法研究

梁洪

[摘 要]修井是油田增产维护的重要技术， 一些设备由于设计水平和制造工艺的限制，以及长期运转生产，出现各种机械故障。修井设备在长期使用过程中，会出现不同程度的变形、疲劳、磨损，导致性能下降，在进行检验前，需要对设备进行合理的整修，保障设备时时刻刻都可以处于良好的状态，因此，修井设备故障检修是设备管理的重中之重，也是保障生产安全的前提因素，下面就针对油田修井设备的故障与维修方法进行深入的分析。

[关键词]油田修井设备 故障 维修方法

中图分类号：TE935 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0043-01

1 油田修井设备故障类型与原因

油田修井设备故障主要从设备组成构造、设备运动状态与设备工作状态几个方面表现出来，包括以下几点：第一，设备的异常振动；第二，设备声响发生异常；第三，设备过热；第四，设备性能参数异常；第五，构件裂纹；第六，设备磨损间隙异常；第七，电路系统异常。导致油田修井设备发生故障的原因是多种多样的，其寿命与故障发生率也有着密切的关系。

2 故障表现和维修措施

2.1动力衰减、油耗增加

（1）经长期运行的发动机的输出功率仅为标定功率的65%～75%，最大输出扭矩不到额定扭矩的60% ，千瓦时的油耗增加29%。发动机缸套、活塞等磨损严重，且发动机冷却水道和散热水箱存在较厚水垢，严重影响散热，导致功率输出不足。此种情况下的发动机必须经大修理和调整改造，更换新配件清除水垢后性能或接近和达到出厂性能，燃油消耗率降低，但达不到原机出厂标准。

（2）发动机机油泵径向、轴向均有较大磨损，若油压显示失效极易造成重大机械事故，通过拆检更换可消除这一隐患。

（3）早期修井机的发动机为普通车用发动机，高压油泵的调速器未经特别调节，转速—扭矩曲线与作业负荷不相符，导致发动机长期不在经济转速运转，造成发动机油耗增加、寿命减少。除进行正常的维护修理外，对高压油泵进行合理调校。

2.2传动系统漏油损坏频率高

（1）传动轴轴承间隙超标，不平衡力矩大。传动轴十字头轴径和配合的滚针轴承因长期使用磨损而造成配合间隙增大，形成附加的不平衡扭矩而造成震动。这种不平衡扭矩和震动又传递给传动轴两端的动力输出和输入装置，加剧动力输出和输入装置的损坏。可通过修理更换磨损超标的十字头总成，对传动轴进行动平衡试验，消除不平衡力矩。

（2）链传动系统链条易断链条盒漏油严重。受长期冲击负荷和震动的影响，链轮轴的平行度和两链轮的共面性超差， 造成链条在侧向上的载荷不均匀以及链轮轮齿与链条内链板之间的破坏性损坏。链轮轮齿磨损过度，在工作中频繁更换链条，造成施工周期耽误。通过更换链轮，对链轮轴进行平行度检测和找正，链轮进行共面性检测和找正，可解决这一问题。

（3）修井机链条润滑采用链条飞溅润滑，链条盒受结构和密封材料以及安装结构的影响，漏油现象严重，需对链条盒漏油问题进行彻底防止。通过采用新结构和新的密封形式改造，链条盒漏油问题可基本得到控制。

（4）齿轮传动噪音大更换齿轮频率高。造成齿轮传动噪音大，更换齿轮频率高的主要原因是，个别零部件的松动变形，导致齿轮非正常位置啮合，缺润滑油时形成高温变形（淬火），齿轮轴承疲劳损坏等形成啮合面积变小，形成局部接触强度过高而引起连续性破坏。更换高精度轴承和其他部件对变形部位进行修正，可完全解决齿轮传动噪音大、更换齿轮频率高的问题。

2.3绞车震动大扭矩小绞车机架变形开焊

部分修井机经常在重负荷短时大吨位状态作业，例如大修拔钻、顿钻等情况时，主滚筒瞬时承载卸载，致使机架变形、不平衡力矩大、附加载荷引起绞车震动，使得绞车机架与基架焊接部位开旱，绞车刹车连杆机构各销轴部位间隙大，致使刹车不灵或失效，存在严重的安全隐患。除更换轴承、油封和刹车连杆、销轴外，必须对主滚筒进行动平衡试验、校正、加固绞车机架。游动提升系统磨损超标，井架各部存在不同程度的锈蚀，严重影响载荷能力，定期做井架负荷检测，以保证安全生产。

3 油田修井设备故障维修方法

3.1 常见维修方式的利弊从油田修井设备的维修发展情况来看，常见的维修方式包括以下几种类型：第一，修复性维修。修复性维修也叫做事后维修，即在设备发生损坏与出现故障后，根据相关标准来进行维修，在开展修复性维修时，必须要停止运行，修复性维修有着失控性与盲目性的特征，是难以遵照计划来开展维修的。第二，预防性维修。预防性维修就是定期维修，即在规定时间内遵照标准进行维修的一种模式，在维修时，需要及时的更换损坏的零部件，防止设备出现继发性与预防性损坏，该种维修模式能够有效消除隐藏隐患，有着简单性与计划性的特征，但是，该种维修方式也会浪费大量的资源，如果维修不到位，还会导致设备出现新的故障。第三，预测性维修。预测性维修就是状态监测维修，是一种针对设备故障诊断与状态检测情况来进行维修的一种方式，预测性维修能够集维修决策支持、状态检测、故障预测以及故障诊断等功能于一体，维修成效理想。但是，该种维修方式会增加维护成本，还具有一些不可靠性。对于油田修井设备故障的维修，既可以使用监测状态来监测故障情况，也能够使用状态维修、计划预防性维修，对于不常用的设备，可以采用事后维修方式，这样不仅能够有效优化监测效果，也能够降低维修成本。

3.2 维修注意事项

3.2.1 根据故障特征选择维修方式。在进行维修之前，必须要统计设备故障的情况，根据信息类型来科学的选择维修方式，为此，技术人员可以收集一段时间内设备故障的类型与发生频率，并绘制出排列图表，考虑到油田修井设备的复杂性，只要列出停机次数较多与停机时间较长的设备就可以。对于停机次数多、停机时间长的设备，可以使用计划维修法进行维修；对于停机次数少与停机时间短的设备，使用事后维修方式即可。

3.2.2 根据设备有效率制定维修策略。油田修井设备是一种由不同系统有机组成的整体，其中，每一个系统可以分成不同的设备类型，这种设备类型是多种多样的，在进行维修时，需要根据设备有效度来制定好科学有效的维修措施，即根据设备重要性制定维修策略，一般情况下，推荐使用ABC 分类法。其中，A 类设备是油田修井设备中数量少、作用大的一些设备，其数量约为设备总数的10%，这类设备是油田修井设备的核心设备，复杂性高，制定工艺十分的复杂，A类设备的运行状态会对油田企业的生产产生直接影响，一旦发生故障，将会带来不可估量的损失，对于A 类设备，在满足运行经济性的前提条件下，需要使用状态维修方式；B类设备是一种仅次于A 类设备的设备，此类设备的故障不会对油田修井设备的运行产生致命性影响，对于此类设备，除了特殊故障之外，只要根据设备的运行情况制定好周期性的维修策略即可；C 类设备的失效不会对油田修井设备的运行产生大的影响，对于此类设备，使用事后维修法就可以满足生产需求。

4 结语

总而言之，油田修井设备的组成部分是多种多样的，修井设备的故障发生情况与维修方式有着密切的关系，对于油田修井设备的维修需要遵循针对性的原则，根据设备的有效度、故障特性与维修费用来制定出针对性的维护措施，这样才能够在保障设备正常运行的前提条件下降低维修成本。

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