石油井架检测常见问题及原因分析

2019-01-16刘永莉

中国设备工程 2019年3期

刘永莉

（中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河钻采装备分公司，辽宁盘锦 124010）

石油井架是管理钻井设备功能的核心，对设备的正常运维有导向性作用。因此，需要拓展其功能性，并在过程中细化其腐蚀性情况、变形情况以及局部裂纹或功能缺失的分析，促使在系统的分析中实现检测问题的全面整改，实现其工作效益和产量的本质提高。

1 石油井架检测的常见问题分析

石油井架的建立是基于力学角度的拓展，并在过程中优化了核心工作性能。但现阶段仍有诸多石油井架系统方面的问题，严重制约了其设备的功能性和稳定性。因此需要就核心问题进行分析，并借助系统的方法来改进，进而保证设备在趋于安全、稳定的环境中运行，下文就现阶段的石油井架系统在运维过程中的常见问题进行分析。

（1）承载力问题。

①恒斜杆结构。依据井架的承载力设计问题，需要对核心承载力的严重性进行分析。受承载力缺陷问题而影响的设备出现缺陷问题发生的几率最高，占核心缺陷问题的42.56%。该方面的问题主要由于横杆变形问题、底架撑杆问题，以及受环境因素影响而导致设备腐蚀性问题，进而使其承载力受到严重的破坏。另外，受横斜杆作用力的影响，也直接会导致井架结构发生不同程度的缺陷，使其功能性遭到严重的破坏。

②游动系统。由于游动系统的设计问题而导致的承载力问题，也严重制约了其设备功能的拓展和正常运营。因此就游动系统而言，设备产生参数不一致、绳索的显像标准与实际不符都会导致其承载力受到影响。另外，两者之间的连接方法以及操作方法产生分歧时，同样会导致井架检测过程中出现设备产生缺陷和问题的现象。

③立柱结构。受环境和材料影响，导致立柱的结构发生改变，基础架设结构不能切合实际需求，特别是受气温和湿度的影响而导致的范性形变问题或锈蚀问题，其核心破坏了稳定性的功能，导致核心承载力不切合实际需求。另外，在立柱结构可能会产生错位的问题，造成了诸多设备性能出现问题。

④安装因素。由于底座（井底）安装操作不规范，导致其设备底座结构与上端结构的稳定性不统一，使得两者的受力不均匀。同时，还有由于人字架安装不规范而导致承载力现象的缺陷，其也是实际检测过程中常见的问题。

（2）安全因素问题。由于技术人员在实际操作过程中的操作不规范影响而导致出现检测缺陷，这种原因也较为常见。特别是其操作的作业环境多是高空，技术人员的生命安全难以得到细化的保障。如技术人员在进行登顶过程可能会出现坠落，或者各梯子之间的参数系数问题不切合实际要求等方面，这些都是威胁技术人员生命安全的因素。另外，对于井架上端的二层台护栏的缺失现象，指梁的缺失都是在检测过程中发现的问题。最后，在井架上上端的工作设备产生磨损或裂纹的现象，且这些缺陷现象通常在大钩、吊环、吊卡等部位，可能会导致安全问题的发生。

2 修井井架问题的原因分析

（1）搬家因素。由于石油产业可能会涉及多方面的作业，导致其工作环境的变动，会出现频繁搬家的现象。在该过程中，运输不当的因素会导致其设备产生不可避免的碰撞现象。且经过系统的检测后，会因碰撞而导致背部横斜拉近处损坏，导致其立柱结构产生受损现象。出现该现象的主要原因是由于游动系统的挂钩会放置在立柱部位，进而导致其物资的运输会产生损伤。同时，由于技术人员的操作不规范而导致的设备变形也是导致设备性能受到消极影响的主要成因。

（2）受力因素。由于实际操作过程中可能会出现受力不均匀的现象，进而导致其绳索的夹角得不到稳固的影响，使修井井架的负荷条件和立柱承载不均匀的现象发生，导致设备产生失效现象。另外，受承载力的影响，会直接导致机器发生变形现象，导致其立柱结构发生变形，设备发生失效原因，且该问题的发生会占实际操作的23%。就出现频率而言，该问题的发生几率相对较高。

（3）焊缝开裂。焊缝开裂的现象主要是由于设备的材料因素和受力因素共同导致的不良现象。经系统的检测方法对该问题进行分析可以得出，该问题有几率会发生在立柱结构体中，进而导致其撕裂现象的发生。但该问题一旦发生就会导致修井井架产生严重的危机，因此，若发生该问题时，需要注意对其进行系统的检修，并对根系部位和焊缝部位进行系统的检查，进而保证产业的核心效益。

（4）设备因素。由于实际操作过程中设备产生封闭锈蚀的现象，可能会导致立柱的结构发生破坏，进而导致其设备产生消极意义的影响。如在操作过程中材料有孔隙情况的出现，导致雨水可能会经过孔隙而渗透至立柱内部，造成封闭锈蚀的现象。另外，受锈蚀的影响造成立柱壁发生变薄现象，可能会导致其厚度发生改变，进而导致多元化的隐蔽性的不良影响，因此需要重视设备孔隙现象方面的问题。

3 优化建议

（1）优化参数设计。该方面的参数设计主要是基于其碰撞因素的参数情况。因此，需要基于检修过程的现象进行细化，并拓展保护层结构于实际操作过程中。同时，需要在过程中重视其辅助设备的添加，包括与垫层和保护层结构，促使两者能够基于系统的参数条件中实现保护的意义。另外，需要对线绳进行参数优化，并检查其松紧状况，进而促使基本参数能够贴合实际井架的基本需求。其次，需要基于先进的操作设备采用自动化的方式处理，并简化各操作的核心步骤，进而贯彻维护系统化的基本理念。最后，技术人员需要重视井架高层部位的设备情况，并使用系统的整改方法进行设备的优化，保证设备各参数能够切合数值需求，实现维护的意义。

（2）完善搬运水平。在进行井架搬运的过程中，技术人员需要提高搬运水平，并使用系统的操作方案开展工作，切记野蛮搬运。同时，在搬运过程中需要将设备固定，并对固定效果进行复检。若在检测过程产生不稳定、不牢固的现象，应及时进行停工整改。若在操作中进行二次固定，技术人员需要用木板或木质垫层进行二次加固操作，进而有效保证了设备的安全性能。最后，需要对搬运过程进行科学方案的制定，防止游车的工作与搬运过程产生冲突，并利用合理的方案进行技术优化，进而实现问题的解决。

（3）拓展管理水平。技术人员需要对检测操作中和材料管理操作进行拓展，并基于不同的设备问题进行合理的编号处理，进而保证技术操作在系统的流程中进行。因此，需要就管理进行以下拓展：①数据管理。技术人员需要使用软件进行不同设备的参数管理，并利用数据库的分类优势进行优化，保证其管理周期和生产周期能够形成一一对应的趋势。另外，需要重视其游动系统的轮系设计参数，并探索钩载的最大负荷值，保证其钩载的受力能够切合井架的而需求，死绳的受力效果得到提高。最后，需要软件具有一定的数据决策能力，并基于各设备的磨损现象进行记录。若产生严重的孔隙问题时，需要使用防水或二次加固的方法进行优化决策，进而实现检测、规划、整改趋于具体化进行。②人员管理。必须向高空作业的工作人员进行系统的安全教育方法，并拓展一定技术操作的养护和规划方法，进而有效保证养护操作能够全面地保护工作人员的人身安全。另外，需要重视对老化部件的更换，并建立有意义的技术方案，进而提高工作人员的事故处理水平，也优化了工作人员的操作理念和操作活动，实现安全隐患的有效排除。

（4）完善操作规划。技术人员需要对基础操作进行规程优化，并细化评定在操作过程中的设备稳定性能力，进而实现对变形情况的有效改进。因此，需要实际人员进行以下方案的优化。首先，需要技术人员对石油井架的外观进行初步检查，并通过全站仪、超声波检测仪判断各元件之间的连接性和变形程度问题，保证检测和维修操作有初步的整改方案。其次，需要对设备的承载力因素进行试验，并通过立柱的稳定性分析其功能的判断，进而保证各元件的变形参数能够控制在稳定的范围之内。另外，需要对设备进行数据为中心的动力试验，确定在钻机工作工程中的动态强度能够维持在动力参数之内，进而确保其稳定性参数。最后，需要对于钻井井架和修井井架进行模拟的仿真操作，并通过软件的数据参数进行应力和错位大小的计算，进而有效控制井架设备的错位因素，也实现操作的优化改进，达到维修的核心目的。