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浅谈海洋石油钻井平台设备的安全管理

石电环

中海油田服务股份有限公司一体化和新能源事业部湛江基地

摘要: 海洋石油生产作业中,钻井平台设备发挥着关键作用。如果海洋石油钻井设备出现故障,那么必然会对石油生产安全与效益造成不利影响。基于此,文章结合当前海洋石油钻井设备管理中的常见问题,提出了有效的安全管理措施,旨在更好的保障海洋石油生产的安全。
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DOI:10.12721/ccn.2022.157199
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在石油生产时,石油钻井属于勘探及开采中的关键,它的运转需要钻探土层不断和岩石进行“碰撞”,因此容易带来错位、磨损等的机械故障,并让地下土层内一些物质受到污染,若不及时处理会导致严重后果。为此,石油企业应该对钻井设备的维护保养、故障预防制定合理制度,让设备在应用中能始终处在最佳状态。

1 海洋石油钻井设备管理中的常见问题

1.1 钻井设备损伤故障

钻井设备损伤故障是石油钻井设备安装中经常出现的问题,由于运输、搬运等环节的操作不当,很容易使钻井设备出现损伤故障,另外在安装的过程中,如果安装工具选用不当,或者操作方法错误,也会给钻井设备带来损伤。除此之外,在钻井设备安装施工过程中,必须树立质量为本的安装和管理理念,避免出现不重视安装质量的现象发生。石油企业钻井设备安装对原材料的质量要求较高,原材料的选择也是非常关键的一步,但是在实际工作的过程中,很多安装人员仅是关注原材料的数量是否缺少,忽略了对原材料的检查。没有将原材料的质量检验作为钻井设备安装的重要前提,导致所选材料出现质量缺陷的问题。由于石油企业钻井设备在运行过程中处于恶劣的环境中,长时间暴露在高温、高压和通风不良的环境中。这在一定程度上增加了钻井设备故障的可能性。同时,钻井设备作为石油生产的组成部分,工作压力较高,有时会发生超负荷运转,在钻井设备安装时,就缺乏对今后使用状况的预估,这也给今后的正常使用带来了一定的隐患。

1.2 钻井设备稳定性不足

钻井设备的安装稳定性,直接关系到设备能否长期正常运行。如果钻井设备稳定性较差,不仅无法保证石油产品的生产质量,也会造成设备出现无法工作等故障。很多安装工作人员只关心设备安装的空载运行情况,没有考虑到设备在满负荷运行时的稳定性是否达标。很多工人为了节省安装的时间,出现了减少工序的现象,细小的安全问题不易在调试时发现,但是在今后正式运行时,会慢慢暴露出设备的故障问题。海洋钻井设备都安装在室外,经常会受到暴风等恶劣天气的影响,此时对设备的安装稳定性的要求就更加严格,设备的安装除了要满足日常使用的需要,也要能够应对暴风等恶劣天气对设备造成的影响,很多钻井设备就是由于安装不稳定,在出现暴风的天气时,非常容易被大风刮倒,进而造成设备的损坏。为适应现代生产的需要,石油企业钻井设备正在向大型化、智能化方向发展。由于石油企业的钻井设备大多是高温、高压设备,在使用过程中存在很多不确定因素,风险因素比较大。

2 海洋石油钻井平台设备的安全管理措施

2.1 钻井设备金属表面的防腐处理

首先,可以将防腐材料涂抹至钻井机组的表面,这一方式可以在短期内发挥作用。在磨损还有接触钻井液时,其防腐层往往会很快被破坏,而在其中化学成分变成了阴阳离子之后,也会导致电化学腐蚀,不能确保设备不会受到侵害。在此方式应用下,需要定期检测防腐层覆盖的实际完整性,避免因局部漏洞导致此位置被严重腐蚀,或因内部因素让设备被侵蚀,带来严重影响的操作事故。

其次,为让腐蚀问题良好解决,需要从内部的构造进行入手,让钻井设备能够提高抗腐蚀的性能。在调整活动中,应该遵守腐蚀余量预留的原则,即让石油内的杂质可以降低对设备带来的影响,且考虑设备还能否保障运转的正常。在改造后,当设备性能出现下降问题,不能达到原本生产的效率,或对防护层进行了大量涂抹让设备下降了运转速度,则此类调整完全没有意义。最后,在针对设备表面金属开展防腐处理时,需要了解腐蚀问题出现的原因,通过化学或物理方式做好处理。当腐蚀因石油内杂质或泥污受电化学反应所影响而生成时,应该选择电化学方式的解决方法,对金属材料内原电池反应的有利环境进行破坏,避免其腐蚀范围逐步扩大。而在物理方式中,需要将防腐层涂抹至金属表面,且对其表面杂物定期清除,以此达成防护效果。

2.2 合理选择设备故障预防的材料

石油钻井设备之所以会发生故障,一般是零部件出现了磨损或者出现了腐蚀污染,最后让设备降低了性能。为此在预防故障时,应该选择抗腐蚀、抗磨损的材料。首先,针对零部件如钻具、钻头或设备接合所需器件等,需要从制造商处对原厂材料进行购买,在需要前往市场自行进行购买时,需要对所用材料及性能严格检测。其次,设备会发生腐蚀污染,一则是它被石油中元素所入侵,二则因钻井液内会有泥浆,腐蚀物逐步往机组设备内渗入,让接触位置会首先发生局部腐蚀的状况。在结束作业后,受外部环境所干扰,局部腐蚀还会逐步增长腐蚀范围,一般会经金属材质往其他位置进行传递。在现阶段,市场内碳钢材料属于性能更好的一类材质,它虽然相比于其他的材料有着较贵的价格,但其抗磨损、抗腐蚀的能力非常好,从长远角度分析可知,它的应用性价比也较为理想。

2.3 制定钻井设备的严格管理制度

在设备的正常使用中,其故障率往往较小,更多故障的出现,往往是因为操作的不规范或者其他的一些人为因素。为此,在设备的使用还有维护管理中,需要严格制定制度,让故障出现的频率能从根本上降低。首先,在设备开机前,需要进行全面检查,保障各项要求都满足标准。其次,在设备的运转中,应该由工作人员根据相应的钻井设备管理制度操作设备,发现异常依规定尽快停机做好检测,避免无关人员靠近设备。最后,各企业应该拥有长远眼光,不能过于计较对眼前成本,需要有算长期账的思维,对效益及设备的关系正确看待,通过维护保养保证设备处于良好状态,充分降低设备故障率。

2.4 提高重视完善维护保养的方案

在分析维护钻井设备的资料后,以下提出保养的有效方案。首先,当设备处在杂质多、潮湿的作业环境内,它们便非常容易被腐蚀所影响,使得设备频繁出现故障。当杂物无法被及时清除后,则设备运转中会和杂物多次碰撞,最后带来严重磨损。企业应该尽量让设备处在干燥的运行环境中,并时刻监督设备运行具体温度。一般来讲钻井设备运行的温度会在70℃之下,在温度和临界值接近时,则表明机组内发生了异常状况,此时应该尽快停机全面进行排查检测。当运转时可以听见一些细微声响时,一般来讲是部件接合的位置发生了异常,或者是一些设备表面出现了开裂。为保证生产安全此时也应该停机维护。其次,在钻井机组内,运输软管对系统运行而言非常关键,在它发生渗漏、堵塞等问题时,不但要对软管状态进行检查,还要对软管相连设备的运转状况做好重点检查,明确设备是否发生故障。当软管本身出现问题时,应该对软管及时进行更换,而若是相关设备出现问题时,则应该对问题出现的正确位置进行检测。

3 结语

针对海洋石油平台钻井设备做好的故障维护还有保养,可以让施工作业安全性得到提高,并让设备的寿命得以延长。企业应该对防腐处理所用工艺不断优化,以严格标准对预防材料进行选择,同时要制定设备管理的有效制度,完善维护保养的具体方案,让维护保养、故障预防活动可以充分提高质量,让石油企业能够有效的降低成本支出,保障企业效益。 

参考文献:

[1]段京华.钻井行业中电气设备的维护管理探讨[J].中国设备工程,2022(14):43-45.

[2]蔡冰,夏斌,朱倩.海洋石油钻井机械及工具现代技术要点分析[J].中国设备工程,2022(13):195-197.

[3]高宏振.海洋石油钻井作业风险管理与安全评价分析[J].石化技术,2022,29(06):276-278.

作者简介:

石电环 (1988-10),男,中海油田服务股份有限公司一体化和新能源事业部湛江基地;研究方向:海洋石油钻修机机械设备。