石油钻井生产中电气设备的管理维护及故障分析

许祥

摘要：随着中国改革开放的逐步推进，中国经济发展呈现出蓬勃发展的态势，对能源的需求增长非常快，油气供需矛盾也比较大，不少油气田目前受限于技术原因难以实现有效开采。为了增加油气产量，各油田对钻采设备逐步升级换代，而电气设备做为其中的重要组成部份，保证电气设备的正常运行是非常关键的工作环节。基于此，本文就以石油钻井生产中电气设备的管理维护及故障排除为研究课题，系统的进行阐述和探析。

关键词：石油钻井;电气设备;维护

1 前言

石油钻井工程是保证后期采油、炼化顺利推进的主要前提，电气设备是钻井设备工作的关键组成部份。因此，还需要对钻井现场涉及的配电设备进行管理维护，及时清除其常见故障。在具体工作方面，要在建立相关常见故障因素的条件下开展实践活动，确保相关维修工作能够及时、认真地落实。

2石油钻井行业中电气设备故障的原因分析

2.1人为因素

一般来说，在具体工作中导致电气设备出现问题的关键人为因素主要表现在以下几个层面：首先是电气设备维修管理人员技术专长参差不齐，不具备必要的维修能力、管理方法和维护保养的能力。其次，电气设备维修人员缺乏使命感。因此，提高相关技术人员的意识和控制检修过程中的关键点是保证电气设备运行正常的重要手段。在钻井生产中需保障电气设备的正常运行从而提高钻井生产效率[1]。

2.2客观因素

部分电气设备自身的设计方案存在不足，是导致电气设备在钻井过程出现问题的主要原因。钻井领域所涉及的电气设备虽然与过去相比已经显示出很大的快速发展和改进水平，但我们必须认识到，某些电气设备设计问题没有得到妥善处理。在电气设备的监督、保护和维护中，要认识到此类问题所带来的危害，从而确立设计方案的不足和容易出现问题的位置，从而提高工作效率。其次，由于硬件配置标准的限制，一些钻井平台在特定的工作中只能保证一台电气设备的正常运行。因此，如果发生常见故障，很难对设备进行即时、准确、合理的维护。另外，电气设备检修维护中常见的各种违规行为，很容易造成电气设备部件的损坏，从而危及设备的使用寿命[2]。

3 石油钻井行业中电气设备的管理维护策略

在石油钻井领域，电气设备的装配和应用必须严格按照有关规定进行。在此基础上，设备维护人员也必须认真做好日常维护工作。结合实际分析，现阶段的重点应放在以下几点：

3.1提高对电气设备前期安装工作的关注度

在石油钻井作业的施工过程中，由于接线不科学，电气设备经常出现常见故障。因此，设备安装阶段的关键环节一定要控制好，其中出现的安全隐患一定要认真排除。以常见的“轮盘油泵卡死导致油泵电机烧毁”的故障为例，很容易造成整套电气设备在转盘电机停转后仍无法正常打开和运行[2]。如果经过相应的检查和鉴定后没有其他异常情况，在更换完成油泵电机以后，应将PLC进行屏蔽和接地，使机器和设备的主体能够顺利恢复运行。归根结底，这个问题是油泵电机断电导致钻台电位差升高，影响PLC通讯造成的。根本原因是屏蔽層接地装置及其接线不科学。为尽可能防止此类常见故障的发生，需要在电气设备安装阶段对整个电缆线路进行有效控制，即保证电力电缆和控制电缆足够畅通，并且不容易混在一起产生信号干扰。此外，通信光缆还应做好信号屏蔽工作，垂直、耐久的电缆应适当固定不动，防止外界因素对电缆造成损坏。

3.2将对于电气设备的日常检查工作落实到位

日常检查维护不完善导致的电气设备常见故障也需要关注。在直流钻机作业中，几台直流电动机电刷为易耗件，需特别注意，每周至少检查一次电刷的磨损情况，当电刷有崩裂、刷辫松动、变色等缺陷时应及时进行更换。换向器是电机的关键部件，也应加强维护，经常观察换向器的表面情况，如果表面有油或轻度的发黑痕迹，就需要用干净的布料蘸酒精擦抹去除。根据生产运行情况，每年测量一次主极、换向极绕组电阻值并按下列公式换算到15℃时的标准值，测量值与标准值相比较误差不得超过标准值的10%。

T1-15℃  T2-实际测量时温度  R1-15℃时电阻值  R2-实测电阻值

用1000V兆欧表分别测量主极、换向极、电枢绕组的对地绝缘电阻和相互绝缘电阻均应不低于1兆欧。只要平时对直流电机的检查工作落实到位，按照要求进行维护，就可使之长期无故障运行，满足钻井生产需要。

3.3做好电气设备以及相关元件的散热通风和设备操作人员的培训

一是尽量规范电气设备的使用和安全操作规程，按照相关学科的专业技术培训，正确指导电气设备的使用，严格按照标准操作，防止使用不当引起的常见故障。其次，应定期对具有特殊功能的电气设备进行检查和维护，以保证电气设备的特性，增加其使用寿命。最后，要协助操作设备的人员形成合适的使用理念，主管部门也必须对使用不规范或实际操作粗糙的疑难问题进行必要的监督和控制。

4 石油钻井行业中电气设备的维修策略

4.1变频器外部故障的维修

电机损坏或线路接触不良是电气设备最常见的外部故障的最重要原因。对于此类常见故障，维修人员必须经过现场精确测量，分段搜索，才能最终确定常见故障的原因。以变频器为例。如果发现变频器无法启动，应先打开变频器的按钮，准确测量数据信号是否正常。确定电源开关处的数据信号正常，则必须区分其他接线位置的数据信号并重新准确测量，最后必须彻底测量变频器的准确测量。如果在对数据信号进行精确测量的整个过程中发现有问题的区域，则需要对钻台进行进一步的精确测量。

4.2变频器内部故障

变频器的关键是由控制模块、主控制回路及其输入输出模块组成。随着相应新技术的逐步完善，变频器的内部维护已经比较完善，因此维护人员可以完全确定问题的根本原因，最终根据指标值指示的主要参数进行故障检测。

5 总结

在石油钻井领域，电气设备的管理维护和故障排除是必须重视的工作。在具体工作上，电气设备维修管理人员要在常见故障因素的基础上开展学习讨论，加强对电气设备的管理维护及故障分析，提高维修专业技能，更加有力、快速地处理电气设备的常见故障，提高电气设备运行效率。

参考文献：

[1] 孙瑞峰. 石油钻井行业中电气设备的质量管理和维护及故障消除[J]. 商品与质量， 2019， 000（023）：17.

[2] 张彬. 石油钻井行业中电气设备的质量管理和维护及故障消除[J]. 中国设备工程， 2019， 000（005）：70-71.