油田机电设备检修质量问题解析

辛立旺

（山西离柳焦煤集团有限公司， 山西 孝义 032302）

引言

在机电设备运行当中，由于油田开采现场环境非常复杂，安全影响因素相对较多，如果机电设备故障问题没有第一时间得到检修，会大大降低采油现场的安全性。机电设备检修工作的重要性不言而喻，直接关乎着人们的生命财产安全和自然环境和谐性。虽然我国近些年机电设备引发的事故几率所有下降，但形势依然严峻，存在着一些问题。再加上机电组和电气系统较为复杂，机电设备检修工作系统性强，是一项动态的机械管理工作，保证其安全性是重中之重。因此，以某工程为例，分析其机电设备质量检修过程[1]。

1 副斜井提升设备

由于当今油田开采都是深层开采，为了能够提高采油量往往需要将油井兼并重组，而副斜井提升设备主要是负责油井大件下放以及设备、废物的辅助提升。某工程设计最大物件质量为10 t，提升灌浆是由5辆1 t运输车组列完成。通过进行组合变更后，将最大质量变更为11 t，而车辆串联组的形式不变。通过质量检查可以发现，该工程组合方法由于荷载力过高而导致副斜井提升设备磨损量过大，造成很多隐性故障问题。经过方案设计与优化，利用现有设备，提升系统采用双沟串车的提升方法，将在灌浆土时每次串1 t需运输车5辆，提升大件过程中每提11 t需平板车1辆，另一侧增设1 t运输车3两。提重钢丝绳的负荷标准为42.085 kN和42.258 kN[2]。

本工程在设计变更完成后，采用了两根钢丝绳，规格为30 NAT6×7+FC 1670 ZS 499310，通过校检安全系数得出：md=565866/（42258+1035×3.10×0.530×9.81）=9.6＞6.5。

电动机的规格为（自带风扇冷却）：

等效力Fd=43.854 kN。

等效功率Nd=1.1×47294×3.83/（1000×0.85）=234 kW。

在实际应用过程中提吊大件工程采用低速升降方法，并且最大班作业时间要控制在3 h以下。

2 通风设备

该工程的通风设计方案是采用FBCDZ-10-№27型油田专用的防爆对旋通风机2台，一台投入正常工作，一台备用。但是在实际应用中发现，由于油井较深，浅层风压和油气可以被排除或收集，但是深层压力依然无法得到改善，通过检查分析得出通风设备动力不足。结合工程通风依据可知：

通风设备所需风量为QF=121 m3/s。

通风设备所需风压：通风容易时期HFmin=2009Pa，通风困难时期HFmax＝2201 Pa。

通风容易时期通风网路特性方程为Hmin=R1Q2=0.137786Q2。

通风困难时期通风网路特性方程为Hmax=R2Q2=0.150954 Q2。

通风配电是6 kV配电室，采取12台KYN28A型高压开关柜向通风机配电，采用两台变压器柜，主要是用作于380/220 V低压负荷供电，两回路6 kV电源用作于油井施工现场的35 kV变电所6 kV母线不同母线段，一用一备。为了能够最大程度节省电能，主要是采用变频方法，采用防爆型风机内装电机。在风机口上安装通风蝶阀，并在与风机集流器中设置连接风筒，并开设旁路风门；为了保证施工现场和存储仓库的工作环境，在风机扩散塔中装设了消音器[3]。

3 压缩空气设备

压缩空气设备可以直接增加井下压力，从而提高出油效率，加快工程开展进程。该工程最初是采用了4台ML110SE型地面固定式螺杆式空气压缩机，其中3台工作，1台备用。排气压力为0.75 MPa、功率为110 kW，采用风冷形式。在实际应用过程中，发现该方法成本相对较高，现场设备资源利用率低，所以需要进行重新设计变更[4]。

由于深井的易燃易爆气体更浓，如果出现火源就会产生爆炸危险。同时，如果压力失衡可能造成井喷，结合本工程的实际特点，决定采用地面集中压风机站。油气开采所需压力量为：Q=α1·α2·γ·∑mi·qi·ki=1.2×1.15×1.0×（2×8×1+6×2.8×0.91+1×1.5×1）=45.25 m3/min。

式中：α1为管网全长漏气系数；α2为考虑风动机械磨损，耗气量增加的系数；γ为海拔高度修正系数；mi为同型号风动机械在一个班内使用的台数；qi为风动机械额定耗气量；ki为同型号风动机械同时使用系数。

为了能够提高机械运行效率，决定采用1台R110－A8.5型、3台MM110型螺杆式空气压缩机，三用一备。这样即可在满足工程采油量的同时，将耗能减低20%以上，一年生产成本可以减少10万元以上[5]。

4 油井安全生产监控系统

深油井由于设备延展性强，需要更高瓦数的机电设备保证采油效率，再加上油井具有爆炸性危险。这就需在内部设置安全监控系统，对各项机电设备运行情况进行监控，通过采集、传输、处理、显示、记录相关数据信息，给安全管理人员提供精准数据，并提早预测安全隐患，制定安全措施，避免产生安全事故问题。需要应用油田专用安全生产监控系统一套，对井下采油环境进行连续监控，包括易燃易爆气体量、风速、有毒气体量（一氧化碳等）、温度、油位、水位、风机开闭状态、内部压力等，如果内部油气浓度将要达到标准数值的90%会亮光警示、超过标准值自动切断电源、在标准值90%以下会自动复电运行。工作面和井道全部采用风巷道内全部非本质安全型电气设备。此外要对生产设备运行状态进行实时监控，包括排水泵、抽油泵、注水泵、通风机、斜井提升机等，如果一个设备出现了问题，尽量在不影响正常生产的情况下，更换备用设备，对故障设备进行独立维修；如果是联动性设备无法更换备用设备，则需要拉断总电源，保证检修安全。

5 结语

油田机电设备对采油现场安全有着直接作用，为了能够提高油气开采的安全性，必须要加强机电设备检修工作，并针对现有问题采用针对性解决措施，以优化机电设备生产系统，保证生产的安全性、高效性、经济性。

[1]宣艳.机电设备的安全管理与检修的有效措施分析[J].硅谷，2014（24）：225.

[2]王佳伟.机电设备优化检修在电厂中的应用[J].科技与企业，2015（21）：71.

[3]张银花.机电设备运转监控及检修预警系统的应用[J].中州煤炭，2011（10）：103-104.

[4]王亚锋.机电设备的检修与安全管理的有效措施探析[J].科技经济导刊，2016（21）：66-68.

[5]刘文新.机电设备常见故障类型检修方法[J].南方农机，2017（8）：26-27.