钻井设备故障及措施

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1、钻井设备故障分析及措施罗军，李霞，陈建武（中国石油西部钻探吐哈钻井公司，新疆鄯善838200）摘要：分析了国内钻井泵的典型故障和现场保养维护现状，并列举了其他钻井设备故障和配制等问题，从管理、操作和维护等方面进行分析并提出对策，便于钻井现场设备使用与维护。关键词：钻井；设备；故障FaultAnalysisOfDrillingEquipmentAndMeasureLUOJun，LIXia，CHENJian-wu（TuhadrillingcompanyofCNPCXibuDrillingEngineeri

2、ngCompanyLimited,Shanshan838200china）Abstract：Thispaperanalysesthetypicalfaultofmudpumpandsitemaintenancestatus，andliststheotherdrillingequipmentfailureanddistributionproblems,frommanagement,operationandmaintenanceetc,analyzeandproposesthecountermeasure

3、，facilitatedrillingsiteequipmentoperationandmaintenanceKeywords：Drilling；drillingequipment；faultanalysis钻井设备的可靠运转是钻井队优质高效完成生产任务的基础，钻井设备发生故障必然会影响钻井工作的顺利进行，延长完井周期，尤其是钻井泵、传动装置、悬吊系统等核心设备发生故障,甚至会引发钻井生产安全和人身安全。1钻井设备基本现状目前国内主要钻机生产厂有宝鸡石油机械有限公司（以下简称宝石）、兰州兰石国民油井有

4、限公司（以下简称兰石）、宏华石油设备有限公司（以下简称宏华）、上海三高石油设备有限公司（以下简称三高）、南阳石油第二机械厂（以下简称南阳二机）、江汉第四石油机械厂等，每个生产厂生产的绞车、转盘、天车、游车、水龙头、大钩、泥浆泵、井架等钻井设备（统称8大件）型号种类各有差异，产品质量参差不齐。有些设备虽然型号相同，但安装尺寸和配件规格都不一样，例如ZP-205型转盘、TC-315型天车、传动装置等。设备型号多样化一方面导致配件和易损件种类繁多，库存量大、修理成本高；另一方面也存在无备用件，不能按照正常工

5、序修理。2典型故障分析及措施2.1钻井泵2.1.1主螺栓及轴承盖断裂钻井泵曲轴一端2条主螺栓及轴承套断裂，也可能是母螺纹损坏。这种故障主要发生在F系列钻井泵，兰石生产的钻井泵极少出现断裂现象。F系列钻井泵主螺栓的母螺纹设计在机壳本体上，如果母螺纹损坏或轴承盖断裂都必须返回原生产厂用大型镗床修复，以确保2个曲轴孔同心度不超过0.03mm，曲轴轴心线与3个导板孔中心线垂直度不超过0.127mm，2个曲轴孔与传动轴孔平行度不超过0.076mm[2]，对于油田钻井公司，修理难度很大，没有修理手段。2.1.2轮

6、圈轮齿断裂或变形大、小齿圈是钻井泵动力传输的核心部件，在受到交变复合载荷的冲击下发生疲劳破坏，导致大、小齿圈轮齿断裂或塑性变形。这种故障多数可能是主螺栓断裂引起大、小齿圈错位而挤压变形，修理时必须更换整副大、小齿圈，F系列钻井泵则必须同时更换小齿轮轴。2.1.3润滑不良钻井泵在使用过程中润滑油变质或不足等引起的润滑不良会导致运转部位失效。主要原因是润滑管线断裂或堵塞而造成润滑油不足；润滑油过期变质或泥浆、冷却水从中心拉杆密封处进入动力端而导致润滑油失效。通常情况下润滑分为油润滑和脂润滑2种形式。油润滑

7、时，油品必须要按照生产厂说明书规定加入牌号相符的油品，钻井泵180d更换1次，如果未达到更换周期油品就已污染变质，则必须立即更换。脂润滑时，7d注射1次润滑脂，在大修时彻底清理，但保养时必须要用黄油枪把黄油打足，不能遗漏润滑点。2.1.4机壳断裂钻井泵在工作过程中要产生高压，承受特别大的冲击载荷，容易产生疲劳损坏，如果受力不均产生应力集中，就会从薄弱环节发生破坏。小的裂纹可以补焊修理，＞10mm的裂纹修理时必须更换钻井泵。2.1.5主轴承跑圆轴承与轴颈通常采用过盈配合。工作过程中，在很大的交变载荷的冲

8、击下，轴承内圈与轴颈发生相对运动称为跑圆，此时磨损加剧，并伴随响声大、温度高等现象。修理时应根据轴颈磨损量选择粘胶或补焊工艺。2.1.6十字头或者导板磨损拉伤钻井泵十字头或导板磨损拉伤是指在较短时间内（一般2-3小时）接触面上出现深槽迅速失效的一种表现形式[3]。从磨损曲线（如图1）可看出全磨拉伤稳定磨损阶段教短，偏磨次之，正常磨损最长。从几何形状来看，全磨拉伤发生在导板和十字头整个或3/4接触面上，而偏磨发生在局部，特别是角部。从拉伤深度来看全磨沟槽较