钻井机械故障诊断技术分析

《钻井机械故障诊断技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、钻井机械故障诊断技术分析【摘要】近年来，随着我国石油化工行业的快速发展以及钻井技术的不断进步，人们开始越来越关注钻井机械故障问题。在润滑剂不良、零部件磨损等影响因素下，钻井机械极易发生各种机械故障，给整个T程运转带來严重性危害。本文详细分析了钻井机械故障问题及故障产生原因，并针对故障原因采用钻井机械故障诊断技术进行处理，以确保工程任务如期完成，使经济效益和社会效益达到最大化。【关键词】石油化工行业；钻井机械；故障诊断技术在我国社会主义市场经济迅猛发展的条件下，石油化工行业开始对能源提出越来越高的要求。目前，钻井机械已在自然资

2、源勘探项目中得到广泛应用，但由于大部分钻井机械不具备较高的工作效率，所以无法实现自动化操作，加上人为因素与自然因素的双重影响，使得大部分钻井机械在实际运作过程中存在不同程度的故障问题，这对于钻井行业的健康、持久、稳定发展来说可起到一定的阻碍作用［1］。1•钻井机械故障问题常见的钻井机械故障：①因各种因素影响而导致钻井机械出现开裂、意外压痕等损坏性故障；②因外界运行环境影响而导致钻井机械故障，例如受干扰程度过大或运行受压程度过大等；③因介质渗漏等内部因素影响而导致钻井机械故障；④因自然因素影响而导致钻井机械出现不止常磨损、使用

3、周期过长和质量变差等常规性故障；⑤因机械性能失调而导致钻井机械故障；⑥因机械零部件松动等自身因素而导致钻井机械故障。2.钻井机械故障产生的原因根据冇关调查数据显示，零部件磨损、润滑协调性不达标、操作不当等是导致钻井机械产生故障的主要原因。①零部件磨损。人多数机械操作人员对于零部件磨损问题均没有予以高度重视，所以要求所有人员在选用钻井机械零部件过程中，必须仔细检查原材料的品质，同时还要注重钻井机械的生产工艺与设计结构，以有效降低钻井机械的磨损程度。②润滑协调性不达标。润滑是保证钻井机械运行温度的关键，也是维持零部件良好间距的决

4、定性因素，其不仅可以防止外界杂质渗入到钻井机械内部，还可以降低各零部件z间的磨损程度，达到减少故障产生率的目的。③操作不当。在负荷平稳的条件下，钻井机械可以保持流畅的运转，所以钻井机械的各操作人员必须保持认真负责的工作态度，只有全面了解和掌握钻井机械的工作原理，才能合理科学的操控各个机械，使钻井机械在实际运转过程中维持常温，防止因操作不当而引发机械故障。3.钻井机械故障诊断技术及解决对策无损检测、振动诊断、测量温度与油样分析是钻井机械故障常用的诊断技术，其中振动诊断技术牵涉到许多不同工作领域，而国内对于该诊断技术也投入了许多

5、研究。现阶段，我国在分析和诊断振动信号方面有统计分析、模型分析和时频域分析三种方法，同时也可以利用机械的具体参数进行全方位诊断［2］。而随着钻井科技的不断进步，钻井机械故障诊断技术口益增多，例如以频率为核心的全息谱分析、细化分析、共振解调分析,以信号为基础的短时傅里叶变换诊断技术，以小波为主的变换诊断技术,以机械轴心运转轨迹为目标的诊断技术。3.1模糊识别诊断技术与共振解调诊断技术展开钻井作业时，往往会因环境恶劣、噪音过大、四周振源等因素而导致钻井机械发生故障。由于钻井泵轴故障具有较为繁复的特点，所以必须釆用共振解调诊断技术

6、将潜在的轴承故障问题挖掘出来，并在此基础上完成各项频谱分析工作。但是在实际操作过程中，机械轴承尺寸会存在一定差异，加上外界因素影响，使得频谱上显示的频率值和计算得出的故障特征频率值一互不相同。为此，共振解调诊断技术必须与模糊识别诊断技术相互配合、相互协作，对各种故障特征频率进行有效识别，以明确钻井机械故障产生原因。诊断钻井机械故障时，往往会因外界环境或底层复杂性等多种因素的干扰而导致诊断工作无法顺利进行，所以必须全面了解和掌握机械故障特点与机械故障原因，只有明确钻井机械故障类型，才能采取冇效性处理措施。3.2以神经网络为主的

7、旋转机械故障诊断技术过去通常采用以多层感知器为主的诊断技术对钻井机械故障问题进行检查，但该技术已无法满足现代化诊断需求，因而以神经网络为主的旋转机械故障诊断技术应运而生。以神经网络、振动频率为主的旋转机械故障诊断技术是一种新型的诊断方法，其不仅可以准确辨别和诊断钻井机械发生故障原因，还可以明确神经网络数目和隐层［3］。基于旋转机械故障诊断技术，有关研究人员还建立了一套合理科学的智能故障诊断系统，其主要是根据知识子块理论模式实现了查询信息功能、网络资讯功能、管理数据库功能和故障诊断功能等，这对于大型风机的故障诊断来说具有至关重

8、要的作用和意义。为了有效降低钻井机械故障的产生率，各工作人员必须做好以下几点工作：①做好钻井机械设备的保养工作。PMS系统是预防钻井机械故障的强制保养系统，也是预防钻井机械故障的强制维修系统。展开钻井工作时,一定要提高机械设备的检修和维护水平，只有这样才能保证机械设备安全稳定运行。在实际工