石油钻机的可靠度与维修规则分析

石油钻机的可靠度与维修规则分析乔福家（川庆钻探国际工程公司，四川成都610051）。引言在石油开采过程中钻机是非常重要的一种开采设备，其主要的作用是进行石油钻探。对于石油钻机来说，概率论以及数理统计是其可靠度的理论依据，对石油钻机的可靠度进行评价的过程中会充分考虑其随机因素的可靠度指数，会应用到物理故障、检测管理维修、数学失效等多学科的理论，也存在多学科交叉的现象。我国的科学技术水平目前正处在快速发展过程中，但是对于石油钻机可靠度的评价存在相对落后的问题，因此要想保障石油钻机运行状态的可靠性，就必须要做好石油钻机可靠度的评价工作，进而才能对石油行业未来的发展路径进行合理规划，才能进一步促进我国石油工业的快速发展。1石油钻机可靠度标准要求1石油钻机智能化石油钻机智能化是未来石油行业发展以及行业工程建设的基础，但是当前智能化石油钻机并未真正投入实际应用，多数情况下是以常规石油钻机+智能组件的形式出现。例如当前石油钻机中已经实现了智能断路器、智能变压器等的应用［1］。针对石油钻机进行智能化改造的过程中需要充分借助于数字化电子式互感器以及光纤网络等来实现石油钻机之间的数据交换，这样才能实现石油钻机生产的数字化。定向钻进从石油钻机定向钻进的基本工序可以知道，必须要制定出科学的技术方案才能保障顺利钻进。(1)保障回次冲孔，每次完成钻进后需要通过活动钻具实现冲孔，钻孔内部的介质冲洗以及钻孔冲洗工作都需要活动钻具来完成。(2)对于单班次进尺要进行严格控制，将每班次的进尺严格控制在42m的范围内，这样才能从根本上解决因钻渣过度累积而导致井下出现复杂工况的现象。(3)钻进作业定期开展重新扫孔，如果钻进过程中发现钻孔深度与设计深度之间存在明显差距，必须要重新进行钻孔清扫。信息交互标准化石油行业数据通信过程需要严格遵循IEC61850的相关规定。通过标准的统一就能让各个通信生产厂商严格按照统一标准生产，能有效避免不同设备之间出现通信不畅的问题，也能使得石油钻机的安装、调试、检修等个流程得到简化［2］。从而保障石油钻机真正实现即插即用，这也使得经过智能化改造后石油钻机的各项工作能够顺利开展。2石油钻机可靠度分析进行石油钻机可靠度分析的过程中不仅需要利用公式进行计算，还需要对其可靠度进行深入分析。由于石油钻机的钻进速度不断提升，而且当前的石油勘探环境也更加复杂化，钻探设备的强化，改善设备运行及操作的灵活性势在必行。另外，目前石油钻机在设备的备件以及维修技术方面也存在较大的问题，上述因素的出现不仅会对石油开采效率以及开采进度产生影响，同时也会导致大量开采材料的浪费，因此，可以采取以下两种方式对其可靠度进行全面分析。(1)可采取随机抽样的方式［3］。针对石油钻机进行可靠度分析的过程中并非仅仅是对单一零部件的分析过程，其本质上是对设备系统整体的一个评估，要想达到这一基本要求，就必须要对系统内部各个零部件实施批量化处理。但从设备运行的实际角度来看，石油行业经常会因为存在时间和资金的限制因素，导致不可能针对每一台设备开展分析，鉴于此可以充分借助于随机抽样的方式，选择其中一些具有代表性的产品来进行无差别选取，这样的分析结果才能真正保障可靠性,才能将石油钻机设备系统的可靠度进行最直观的反映。(2)可以采取试验法，开展试验是反应石油钻机性能最直观的方式，而且试验耗时较短。在具体实践中首先需要将计时器安装到钻机的电路中，并严格统计记录结果，对设备运行中出现的故障次数以及出现故障的持续时间等进行统计，根据统计结果进行计算后就能找出故障出现次数跟持续时间之间的关联，通过后续的整理分析就能真正找到设备的故障所在，这样就可以为后续的可靠度分析提供充足依据，保障可靠度计算结果的精确性。3石油钻机可考度提升措施进行钻机可靠度分析能够提升故障处理工作的针对性，而且能够从根本上有效提升钻机设备的运行可靠性。3.1设计环节首先要围绕钢结构开展改进。根据石油钻机实际的应用效果可以看出,大部分钻机设备存在钢结构设计缺陷的问题，这也导致石油钻机的整体性能不能得到充分发挥，其中钢结构发挥的负面作用较大，钢结构位置、应力以及载荷等的不合格占比相对较大的情况下非常容易引发石油钻机故障。对于类似问题，进行石油钻机设计的过程中就需要对石油钻机的极限状态进行充分参考，对钻机尺寸、载荷值等关键指标进行详细统计，并在详细统计分析的基础上最终获取准确、可靠的分析结果，以此为依据来开展后续的设计工作，为石油钻机的正常运行提供基础保障［4］。其次要这对石油钻机的薄弱环节进行不断改进。在石油钻机的运行过程中电机、接触器等零部件出现故障的概率相对比较大，因此在设计环节必须要对材料的选择给与高度重视，尽量选择优质材料，不断提升零部件质量，保障接触器型号选择的合理性。另外，目前石油钻机主要是因为电压不稳而导致电机产生故障，因此电机在安装过程中必须要配备相应的保护电路，同时对制动器存在缺陷问题进行深入分析,这样才能不断完善设计方案。同时也能将摩擦片的磨损情况控制在最低，进一步保障设备运行的安全性、稳定性。此外，还需要针对绞车电缆进行重点改造。这主要是因为电缆在钻机运行过程中非常容易出现被刮断的现象，也容易导致严重安全事故的出现，因此，可以利用滑触线进行替代。滑触线具备极强的抵抗能力，对各类恶劣环境都能进行有效应对，从根本上控制安全事故的发生。3.2生产与检验从石油钻机的实际应用情况看，设备调试、装配以及制造等工序都是出现问题的主要环节，也是容易遗留安全隐患的环节，引发钻机故障的概率比较大，也很可能会给企业带来重大损失，因此必须要对上述环节给与高度关注。在实际操作过程中要围绕易引发故障的工艺等开展深入分析，严格按照装配要求完成各个零部件的装配，保障最终成品完全符合设计标准要求。在生产环节要对重点故障信息进行及时收集，并从中找出主要原因所在，同时进行不断改进。3.3日常管理可靠性分析是钻机日常运行过程中非常重要的一项工作，为了更好的完成这项工作可以不断引进先进技术，并加强人才培养。技术引进要充分结合钻机的实际运行状况，这样才能将技术优势充分发挥出来,才能避免钻机运行中不断产生故障［5］。在开展人才培养的过程中要体现出理论结合实践的理念，通过培训不断提升人才的实际操作能力和专业技能水平。另外，管理环节应该将设计作为重点研究对象，在不断总结过程中进行不断改进，这样就能实现加工工艺偏差的有效控制。此外，还需要对钻机的包装和运输环节给与高度重视，包装环节要保障包扎严实，避免在运输环节因外界因素的干扰导致钻进性能受到影响。运输过程中必须要对运输速度进行严格控制，同时要保障运输设备的性能良好，要尽可能将运输距离控制在最短，这样才能避免在运输过程中出现钻机设备损坏等现象。运输环节还要保障监控工作到位，避免在运输中途出现设备丢失等现象。4石油钻机维修规则4.1确定操作流程要想实现石油钻机技术水平的有效提升，首先要将制定出明确的钻机操作流程制度。（1）首先需要对相关人员实施培训，强化石油钻机的操作水平，通过培训还可以不断提升操作人员自身的综合素养，也能积极培养员工的职业责任感。只有不断提高相关人员综合素养，才能够使其在操作石油钻机时降低失误概率。（2）实际开展人员培训的过程中要明确制定出相应的操作规范，并强化钻机运行过程中的监管力度，对石油工程的实施现状实施全面分析⑹。（3）以施工现场为基准构建突发事件的处理流程，这样在实际施工中一旦发生突发事件也可以及时进行处理，进而全面提升现场故障问题的处理能力，也能实现运行效率的有效提升。4.2构建完善安全管理体系完善的安全管理体系是有效控制石油钻机产生异常故障的主要措施。对钻机运行现场出现的各类异常进行全面总结后构建现场管理的条例和规定，这样才能更好的付诸实践。此外，针对石油钻机的维修现场要实施严格管理。进行石油钻机安装的过程中要严格按照标准的安装流程进行，一旦发现异常问题要及时进行记录，以便为后期的维修做好数据支撑，进而全面提升石油钻机的整体运行质量。除此以外，还需不断加大石油机械专业操作人员的培训，通过构建合理奖励制度来提升员工积极性，逐渐形成一种老带新发展模式。这样不仅可以减少石油钻机操作时失误概率，还可以确保