石油固井机械设备维护与保养方法研究

2022-02-11李国栋

石油化工建设 2022年8期

李国栋

胜利油田渤海固井工程技术有限责任公司山东东营 257230

1 固井机械设备概述

在固井施工过程中，工作人员需要根据技术标准和流程，将套管下入井中并进行水泥浆的灌注，达到稳定油井结构的效果，为后续开采打下坚实的基础，在这个过程中还需要有效控制水泥排量和密度等参数，避免出现固井施工质量问题。在套管下入井口当中以后，将提前配置好的水泥砂浆注入套管和岩壁之间，在灌注到水泥浆返回一定高度的情况下停止灌注，经过凝结以后就会形成环形结构，对土石结构进行封隔和固定，保证井筒和套管的安全性，使石油资源开采难度被控制在一定范围内。石油固井机械设备在这个过程中扮演着极其重要的角色，工作人员往往需要结合工艺设计方案选择最佳的石油固井机械设备，使其能够发挥出应有的作用。目前我国的石油开采行业越来越成熟，开采的规模越来越大，对石油固井机械设备的性能和规模要求越来越高，任何一个故障都可能导致整个开采过程受到严重影响，因此必须要充分认识到石油固井机械设备维护保养的重要价值。根据实际工作经验来看，现代石油企业发展过程中，石油固井机械设备维护保养始终是最重要的工作之一，加强维护保养工作、定期组织工作人员对石油固井机械设备性能进行检查，并对其中确实存在磨损的零部件进行替换，是保证石油固井机械设备在复杂的生产环境下仍能保持最佳运行状态的必然选择，工作人员需要调整传统的思维模式，将石油固井机械设备维护保养工作放在日常管理的重要位置，避免零部件磨损导致的设备永久性损伤、保证石油资源能够被顺利开采出来。经过技术人员的不断尝试和总结，目前石油固井机械设备维护保养措施已经非常成熟，比如对零部件中的灰尘和污垢进行清理、向零部件之间添加润滑油、对零部件的运行温度进行即时性检测、对长时间应用并发生磨损的零部件进行更换等，都能有效地提升石油固井机械设备的使用性能，避免因长期使用导致的故障或性能下降等问题，最终达到保证石油资源开采效率的目标。

2 石油固井机械设备维护与保养方法

在开采的过程中，石油固井机械设备往往需要长时间保持高负荷运行状态，零部件很容易出现磨损老化等问题，导致整个石油固井机械设备快速老化并失去应有的应用效果，这显然不符合石油资源开采对机械设备的需求。在这种情况下，一部分石油资源开采企业开始认识到石油固井机械设备维护保养的重要性，并着手建立维护保养工作体系，然而受到工作难度的影响，还有一部分企业未能保证石油固井机械设备维护保养的效果，这给后续的石油资源开采埋下了一定的隐患。

2.1 制定固井设备维护计划

石油固井机械设备本身的结构比较复杂，想要保证其维护保养工作质量，就必须要按照一定的顺序、遵守一定的原则与方案开展维护保养，对动力系统、液压系统、泥浆系统等运行情况进行了解，以此为基础才能保证维护保养的质量。在进行石油固井机械设备维护保养工作的过程中，不能进行钻井施工等，以免造成不必要的安全风险，同时还需要建立健全石油固井机械设备维护保养工作计划，对其具体的维护保养工作进行安排。首先，石油固井机械设备维护保养计划应包括日常维护管理工作，结合石油固井机械设备的结构特征等，严格遵守设备PMS 管理体系的有关要求，每隔一段时间维护和保养固井设备的整体撬块和部分。其次，要做好石油固井机械设备检查工作。结合维护保养工作计划的内容，安排专门的工作人员负责对特定石油固井机械设备进行检查，确定设备的运行状态。最后，要加强固井设备维修作业管理，以稳定的设备维护保养制度为基础，保证维护保养工作的有效性。

2.2 加强固井设备维护保养的监督

石油固井机械设备维护保养工作有一定的复杂性，在进行维护保养的过程中，必须要做好监督管理，以保证维护保养的有效性。目前比较常见的石油固井机械设备维护保养工作要点包括：要在正式进行维护保养之前对设备进行试运行，发现其中存在的故障风险；对于存在磨损问题需要进行更换的石油固井机械设备零部件，需要进行逐一登记，选择质量过硬、性价比高的零部件进行更换，确保石油固井机械设备能够维持最佳运行状态；对石油固井机械设备维护保养工作的不同方案进行筛选，选择其中具有长期效果的、综合成本比较低的方案执行，提升维护保养工作的有效性。在进行石油固井机械设备维护保养工作监督管理的过程中，要从这些监督要点入手，确定设备的维护质量，发现石油固井机械设备维护保养工作中存在的不足之处，借助监控系统和云系统等，第一时间了解设备维护保养的执行细节，对存在不合理之处的操作进行记录，要求维护保养工作人员及时进行调整，确保石油固井机械设备的维护保养效果，使之在后续的石油资源开采过程中发挥更大的作用。

2.3 定期润滑处理设备零件

石油固井机械设备在长时间高负荷运行的过程中，必然会发生一定的磨损和消耗，做好设备零部件的定期润滑工作则能够降低其发生故障的概率。在正式安装设备之前，工作人员需要预留零部件的工作空间，确保机械设备处于正常运行状态，避免零部件之间形成共振等，将设备磨损率降到最低。在后续的维护保养中，工作人员需要将适量润滑油加入两个相邻的零部件缝隙当中，降低零部件之间的摩擦力。同时石油固井机械设备的零部件润滑工作量非常大，因此要选择性价比比较高的润滑剂，保证维护保养工作的综合效益，避免质量不合格的润滑剂导致零部件严重磨损等问题。

2.4 及时掌握固井机械设备操作方法

石油固井机械设备是石油开采过程中最不容忽视的要素之一，工作人员需要充分了解石油固井机械设备的操作方法，并根据操作流程对容易出现故障的结构进行着重处理，降低石油固井机械设备故障几率，提升石油资源开采效率。同时，需要要求工作人员严格遵守设备使用流程操作石油固井机械设备，在启动设备之前进行预热、对冷却液等进行检查，针对不遵守设备操作规程的工作人员进行处理和再教育。

2.5 固井机械设备柴油机维护保养

柴油机是石油固井机械设备的重要组成部分，在日常工作中采取正确的操作方法，并在停止施工的过程中对其进行有效保养，是确保柴油机长时间稳定发挥作用的必然选择。工作人员应根据柴油机的实际运行情况，确定行之有效的维护保养策略，严格遵守制定好的维护保养计划开展工作，达到降低维护保养成本、保证维护保养效果。

（1）做好具体装置的维护保养要点分析工作，对蓄电池线缆等进行定期更换、及时清理或更换空滤器滤芯、更换乙醚辅助起动装置、用手油泵给燃油系统排气等，同时要对喷油器、曲轴减振器、涡轮增压器、发动机水泵、节温器等重要零部件进行检查和更换。

（2）加强使用前的设备维护保养工作。柴油机的运行符合非常大，任何一个零部件出现问题都可能导致整个柴油机的运行受到负面影响，进而导致石油资源开采无法顺利进行，因此在正式使用之前应做好冷却液位检查、燃油箱检查等工作，确保柴油机能够以最佳状态投入运行，避免不必要的设备风险。

（3）做好定期保养工作，相比于其他的配套零部件，柴油机为石油固井机械设备提供主要驱动力，往往需要面临着巨大的运行压力，这使得其发生故障的几率更高，因此工作人员务必要加强定期维护保养，严格遵守每30h保养、每250h 或每年的保养等定期保养要求，每隔5 年进行一次整体维护保养，避免其出现故障。

（4）做好柴油机的大修工作。首先，要根据柴油机的负载系数、操作和保养习惯、使用环境、发动机总运行时间和修理记录等确定其是否需要进行大修，针对毫无预兆发生停机、运行温度过高、机油和消耗量过多、起动困难等特殊情况，应做好柴油机的大修工作，确保其能够长时间保持稳定运行。

2.6 油箱存储部分空间处理

在油箱存储空间保养的过程中，工作人员应对其中残留的防冻液、冷却液等进行清理，同时将防腐蚀保护漆涂抹在油箱内部，以保证油箱内部结构稳定性。根据实际情况来看，对油箱进行有效维护，能够提升油箱内气体和油料的融合效率，进而达到提升油箱维护保养工作效果的目标。

2.7 传动系统维护保养

石油固井机械设备维护保养工作还包括对传动系统的处理，其能够让传动箱的使用年限得到延长，避免石油固井机械设备故障率高、报废率高的问题

（1）合理选择油液，以确保石油固井机械设备传动系统运行效果。目前比较常见的油液主要包括DESRON-Ⅲ和SAE15W- 40 两种，这两种油液都能确保传动系统正常运行。在进行传统系统维护保养的过程中，工作人员要对油液色泽方面的变化进行仔细观察，如果发生了严重的色泽变化，则可以考虑对现有的油液进行更换。

（2）对传动箱进行维护保养工作，必须要在设备正式应用之前进行，通过对油位、油质和设备上通气孔是否正常等问题的检查，保证传动系统能够稳定运行，避免其造成设备故障。

2.8 液压系统维护保养

液压系统是石油固井机械设备的重要组成部分，在大型石油资源开采工程中，液压设备扮演着不容忽视的重要角色，为石油资源固井施工提供着巨大的动力，而加强液压系统的维护保养，是确保石油固井机械设备正常运行的必然选择，工作人员务必要认识到液压系统维护保养的重要性。首先，要对取力器进行有效处理。取力器是液压系统的重要组成单元，其能够完成固井施工的各种动作，根据实际工作情况来看，其往往容易出现离心泵不运转、取力器无法正常完成动作的问题，其主要可以分成传动机构、连接机构、操纵机构等几个部分，不同的机构有着截然不同的运营模式和维护保养方法。

2.9 水泥车设备的维护与保养

对水泥车的发动机进行有效保养维护，遵守日常设备维护保养工作计划，对发动机的冷却系统、燃油、润滑和电气、进排气系统的保养工作进行强化，着重做好冷却系统的管理维护，降低发动机发生故障的可能性。做好变速箱的维护保养。除了要对变速箱内部的液位进行检查并及时补充之外，还需要考虑到液位过低给变扭器和离合器无法带来的负面影响，在实际工作中，无法充分润滑造成变速箱过热的情况并不少见，工作人员应定期做好变速箱定期检查和清洁工作，确保变速箱正常运行。加强设备外观检查和处理。对出现了松动的螺栓进行加固、对无法正常运行的传感器进行更换，保证油门位置能够正常使用，还需要对电气线束是否出现磨损或者不恰当的布线情况进行检查，如果确实存在不符合设备标准结构的情况，要第一时间进行处理和更换，保证其能够正常运行。做好柱塞泵的维护保养工作，一般情况下新投入使用的柱塞泵不需要即刻维护，运转25h 以后，可对动力端的润滑油过滤器进行更换，在运行时间达到50h 和100h 的情况下，对过滤器进行清理，保证柱塞泵能够顺利运行。