浅析海洋石油钻井设备维护及保养

2023-01-26郭东红刘颖杰

科学与信息化 2022年14期

郭东红刘颖杰

1. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津 300459；2. 中海石油（中国）有限公司天津分公司天津 300459

引言

发展至今，国内机械设备已经逐步达到领先水平，初步形成了海洋石油钻井设备体系。钻井设备、井控设备等已经达到了开采海洋石油的初步要求。当下，国内油气开发中，大部分仍集中在近海领域，国内并未达到深水作业水平[1]。但是结合实际情况可发现，近海资源是十分有限的，无法满足国内实际情况，油气开采已经逐步从浅水区域向深水区发展。近年来，随着科学技术水平的发展，国内深水钻井设备已经适应了恶劣环境作业。

1 石油钻井设备维护保养价值分析

海洋石油资源开采环节中，石油钻井设备作为主要设备，其维护保养必须引起足够重视。考虑到海底环境复杂，开采难度高，开采效果极易受到油田位置、油田潮流的影响，可能无法维持长久进行高难度处理，一定程度上增加了钻井设备的损害程度。同时还会对钻井设备的工作效率、使用寿命等产生不利作用。上述影响因素综合作用下，石油开采设备会长期处于高负荷运行状态，必然会增加设备故障概率，工程项目运行中，极易出现安全事故问题，对工人安全产生了巨大威胁[2]。为此，从安全角度出发，必须加强石油钻井设备的维护、保养分析。目的在于逐步提高钻井设备的工作效率，延长设备使用寿命，保证作业安全效果。石油钻井设备运行中，受各种因素综合作用，一旦出现故障极易产生不可避免的伤害，项目进行期间，需要对受损设备进行全面维护和保养，这是相关企业必须进行的投资。维护保养工作不但可保证作业安全性，同时还可为后续工作的开展奠定良好基础，从而促进企业的长期稳定发展。

2 海洋石油钻井设备的技术要求

2.1 质量要求高、作业范围广

海洋石油资源运行期间，存在储藏环境复杂的特点。资源开发中，必须充分考虑环境的多变性、不确定性等要素，分析潜在的安全风险。海洋石油资源开发中，钻井开发是石油资源开发的主要策略，如移动钻井平台，该平台可在相应海域获得良好应用效果，满足多层海域、多角度、多方位的要求。因此，从满足安全开发、高效开发的目标出发，钻井设备要积极向广适应范围、高质量方向发展，从而确保这一设备可应用于各类工况条件。

2.2 使用寿命长、可靠性要求高

海洋资源勘探效果表明，当下石油资源存在储量大、分布范围广的特点，合理进行海洋石油钻井设备的开发具有重大价值和意义，利于完成达到设备维护保养的最终目标，促进设备长期处于可靠的运行状态。

2.3 安全要求高

新时期，海洋石油资源的开发力度越来越大，相应的开发工作也逐渐朝着深水区方向发展。由于深海区环境更为复杂多变，钻井设备使用期间必须充分考虑恶劣环境的影响，避免可能存在的隐患、威胁。为此，从保障钻井设备运行效果、安全效果出发，必须采取有效的维护保养措施，降低设备潜在威胁。

3 海洋石油钻井设备存在的问题

3.1 设备安全隐患问题

当下，虽然海洋石油钻井设备在设计期间便提出了高安全性的要求，但是实际设备运行和应用环节中，受设备运行条件、环境特殊性等方面的影响，特殊环境因素极易威胁设备的安全效果，导致设备安全隐患增加，如海洋的腐蚀性影响[3]。海洋海水中，其盐分的含量相对较高，如果钻井设备外表面防腐层被破坏，如涂漆磨损，设备壳体便会直接接触到海水，形成电化学腐蚀现象，严重危害了设备的性能，腐蚀问题极为严重。这一情况下，相关人员如果仍对设备进行正常操作，未加处理，便会导致漏电现象，严重时会导致重大安全事故。此外，雷击作用下，钻井设备也会受到影响，必然无法维持最佳运行状态，从避免雷击负面作用的角度出发，必须加强钻井设备的防雷保护处理。

3.2 设备操作不合规定

海洋石油钻井设备是一种相对复杂的设备，这一设备对操作方面具有较高要求，设备使用方、操作方人员必须具有较高的专业素养，及时掌握相应的操作规程。当下，海洋石油钻井设备应用环节中，受人员素质等因素作用，经常在操作期间发生不规范的情况，不规范行为的存在，不但导致施工操作存在颇为严重的隐患问题，同时还会导致资源开发受阻。对设备正常运行而言是巨大隐患，严重时还会诱发安全事故问题[4]。

3.3 设备检查维护不足

海洋石油资源的开发期间，从确保设备可靠度、安全度的角度出发，要充分考虑防治结合的要求，及时进行钻井设备的维护和检查。当下，诸多石油企业运作中，经常存在忽视钻井设备监察维护要求的情况，导致设备中存在潜在的隐患无法被发现，后续使用中极易造成严重的事故损失问题。部分石油企业开展了相应的维护工作、检查工作，但是工作留存于形式化，并未进行深度管理，导致维护检查形同虚设，相关人员无法及时发现潜在问题。钻井设备作为大型作业设备，维护工作、检查工作进行中，不可避免地要进行拆卸。而拆卸、回装等工作都会存在隐患问题，进而会降低钻井设备的性能，产生严重的安全威胁问题。

3.4 设备国产化程度低

当下，国内油气钻井设备的开发中，已经初步得到了国产化的要求。国内制造商企业大部分仍停留与加工、制造的层面，并未考虑技术问题的影响，导致国内技术水平相比于国外十分落后，关键技术仍掌握在国外专利商手中，这一发展现状严重限制了国内钻井工作的开展[5]。国内技术落后，后果便是产出设备与国外相比存在巨大差距，产品质量、产品性能等无法与国外企业相提并论。主要设备的核心部件都要依赖于进口，如主推进系统、大型吊机等。国内相关产业的技术人员与国外相比，存在较为明显的差距，其学术水平相对落后，进而导致生产加工制造业也无法得到进步和发展。

4 海洋石油钻井设备的维护、保养措施分析

4.1 构建系统化的维护保养体系

海洋石油钻井作业期间，大部分问题都是日常维护、日常保养不足导致，因此，从消除钻井设备使用不足、安全威胁的角度出发，石油企业必须及时制定完善的设备维护保养制度，充分发挥维护、保养工作的价值，形成良好的指导功效。对钻井设备而言，由于其特殊性较高，为此，必须加强设备维护、保养制度的完善，相关人员要结合制度要求、制度规定等进行管理，充分落实维护、保养工作的实际操作要求，一旦发现设备存在隐患问题，必须及时进行解决。新时期，海洋石油钻井设备运行中，逐步引入了PMS系统，该系统可满足预防性维护、保养的基本要求。借助这一系统，可集合钻井设备的各个环节，借助设备达到信息采集、信息存储、信息集成的目标，结合信息异常情况便可进行故障判断，并进行有针对性的维护和保养。

4.2 积极进行设备日常维护

在海洋石油钻井设备的日常管理期间，钻井设备的维护保养属于常规工作，为了发挥维护保养工作的价值，石油企业必须及时制定合理的应对策略、保养要求，从而为维护保养工作的完善奠定基础[6]。相应的制度体系中要明确维护保养要求、方案、细节问题，将维护保养的工作量进行量化处理，从而达到精确进行钻机该设备保养的目标，也称为精细化管理。考虑到钻井设备存在较多种类，其实际维护、保养、方案制定期间，相关人员必须结合设备自身特点、性能要求等进行处理，并制定相应的应对方案，确保维护工作、保养工作等满足实际需求。石油企业开发期间，还要积极进行设备维护、设备保养人员的培训管理。确保相关工作人员能够及时了解设备维护情况，掌握保养知识，并提升相关人员的责任意识、安全意识，方可在相关岗位上做好其本职工作，落实维护保养工作要求。每次钻井设备维护、保养工作结束之后，相关工作都要由专人进行登记、管理，包括设备故障、设备表现、故障原因分析等，并制定相应的保养策略。后续发展中逐步进行保养档案的完善，未保养工作的发展奠定基础[7]。

4.3 制定相应的应急预案

海洋石油钻井设备运行中，一旦出现突发性故障，极易产生安全威胁，为了降低上述突发情况的不利影响，石油企业必须结合企业运作情况、设备使用年限等进行分析，制定相应的应急管理预案。合理应用上述预案，可有效降低事故概率。即使出现了突发情况，也可在短期内启动应急预案，降低事故概率、事故影响范围，从而规避风险方面的负面影响。在应急预案的制定期间，相关人员必须明确个人工作职责，对相关人员进行有效指导。

4.4 优化平台设计标准

平台设计标准十分重要，这也是海洋石油钻井设备维护保养工作中切实需要考虑的问题。相关人员要及时进行标准优化、标准调整，确保相关工作人员在实际工作中可随时对设备的具体情况进行分析，针对具体问题进行有效处理，必要时还要调整设备参数，确保钻井设备能够满足石油资源的设计需求。钻井设备的标准优化期间，必须加强井口开关、井口上下设计方面的考虑，如增设过滤装置，从而确保整个钻井设备更加完善，为石油资源的开发提供足够的支持[8]。

4.5 合理应用现代化信息技术

新时期，现代化技术得到了广泛应用。海洋石油钻井设备的维护、保养工作也需及时进行改变。由于钻井设备的数量和规模越来越大，相应的维护保养工作量也有所提升。一旦发生数据信息的遗漏，极易造成设备运行缺陷问题。因此，从改善这一发展现状的角度出发，必须合理应用现代化信息技术，构建专业化的信息管理系统，从而达到设备共享、设备集成的发展目标，提高维护保养的工作效率。

4.6 提高设备管理人员的综合能力

对于海洋石油钻井平台作业而言，主要参与方便是管理人员，为此，逐步提高设备管理人员的专业技术水平，方可保证设备保养工作满足基础要求。作为一名专业化的设备管理人员，不但要了解设备结构形式、内部零件、装卸特点等信息，还要保证与时俱进，加强新技术的应用。企业管理期间，要加强设备管理人员专业技术水平的分析，组建专业设备技术服务小组。落实部分资金完成专业知识技能的培训，保证后续人员具有相应的专业知识后，方可上岗操作。特殊情况下，可适当进行技术人员的奖励，从而逐步提升相关操作人员的工作积极性。