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1、 毕业设计（论文）题 目钻井机械故障诊断技术探讨年级专业设 计 人 指导教师评 阅 人 2011年12月29日摘 要石油钻井机械设备是构成石油钻井生产的重要因素；机械设备在使用过程中，由于材料、工艺、环境条件和人为因素的影响，其零部件会逐渐地被磨损、变形、断裂、蚀损等。随着零部件磨损程度的逐渐增大，设备的技术状态将会产生劣化，不可避免地将出现各种各样的故障，设备的功能和精度降低，甚至整机丧失使用价值。保持现场机械设备经常处于良好的状态，提高利用率，延长使用寿命，是机械设备管理者追求的目标，也是企业提高经济效益的需要。随着现代科技的不断发展，石油钻井机械设备中存在的问题都会得到一一的解决，不管是
2、起升、循环还是旋转系统中的各个部件出现的故障都会得到很好的维护。为将来我国的石油开采提供最好的钻井质量，争取减少钻井的成本，避免在钻井过程中不必要的钻井事故！石油钻井机械设备对于石油工业的发展有着决定性的作用；本论文主要钻井机械的故障进行了探讨，钻井机械的研究范围相对而言比较的宽，所以，我主要研究的是钻机的故障诊断以及处理的一些措施。石油钻机则是石油工业重要的机械设备。对提高生产质量、竞争力、生产效率和可靠性有重要的意义。开展钻机的故障诊断，对隐含的故障进行正确的早期诊断，并提出解决措施，对于减少和防止故障的发生，提高经济效益，起到极大地促进作用。关键词：钻井 故障诊断 故障排除 管理方法AB
3、STRACTOil drilling equipment oil drilling and production constitutes an important factor; machinery and equipment in use, the materials, technology, environmental conditions and human factors, and its components will gradually be worn, deformation, fracture, erosion, etc. With the gradual increase o
4、f wear parts, equipment, technology will have a state of deterioration, inevitably, various kinds of failures, equipment functions and reduce accuracy, and even loss of use value machine. Field machinery and equipment regularly maintained in good condition, improve efficiency, extend the service lif
5、e of mechanical equipment managers to pursue the goal and the need for enterprises to improve economic efficiency. With the continuous development of modern science and technology, oil drilling machinery and equipment problems will be resolved one by one in, whether it is lifting, cycling or rotatin
6、g various parts of the system malfunction will be well maintained. Chinas oil exploration for the future to provide the best quality of drilling, aimed at reducing the cost of drilling, the drilling process to avoid unnecessary drilling accident! Oil drilling machinery and equipment for the oil indu
7、stry have a decisive role; the paper drilling machine failures were discussed, the scope of study the drilling machine is relatively wide, so my main rig is the study of fault diagnosis and treatment Some of the measures. Oil rig is an important oil industry machinery and equipment. To improve produ
8、ction quality, competitiveness, productivity and reliability important. Fault diagnosis carried out drilling on the implied right of early diagnosis of faults and proposed solutions for reducing and preventing the occurrence of failures and improve economic efficiency, play a significant role in pro
9、motingKey words: Troubleshooting drilling management fault diagnosis1. 钻井机械设备使用中出现的故障种类及后果钻机是钻井机械设备中所占的比例最大的，也是必不可少的。而钻井机械设备的故障大部分就出现在钻机的设备中，所以钻机是我们的主要研究对象！1.1机械设备常见故障1.1.1损坏型故障如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等；1.1.2退化型故障如老化、变质、剥落、异常磨损等；1.1.3松脱型故障如松动、脱落等；1.1.4失调型故障如压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等；1.1.5堵塞与渗漏型故障如堵塞、
10、漏水、漏气、渗油等；1.1.6性能衰退或功能失效型故障如功能失效、性能衰退、过热等。以上是故障类型，由于钻井机械的研究范围比较的大，下面我们就以钻机为标准，仔细的研究！首先我们研究的是钻机的组成和作用。钻机属于重型矿业机械，是有多种机器设备组成的、具有多种联合工作的机组。为了满足钻井工艺要求，整套钻机必须具备下列八大系统：旋转系统、循环系统设备、起升系统设备、动力驱动系统设备、传动系统设备、控制系统和监测显示仪表、钻机机座、辅助设备。旋转系统主要有常规钻机配备有转盘和水龙头，顶驱动钻机配备有顶驱钻井装置。旋转设备的作用：带动钻具旋转，并带动钻头破碎岩屑。钻机配备有全套钻井液的循环设备，循环系统
11、设备主要有如钻井泵、地面高压管汇钻井液净化及调配装置（固控设备）等。循环系统的作用：及时清洗井底、携带岩屑、保护井壁。当采用井下动力钻具钻进时，该系统提供高压钻井液，以驱动井下涡轮钻具或螺杆钻具。起升系统设备有钻井绞车、辅助刹车、游动系统（钢丝绳、天车、游车、大钩和井架）成。另外还有用于起下操作的井口工具及机械化设备，如吊环、吊卡、卡瓦动力大钳或“铁钳工”、立根移动机构等。起升系统设备作用：起下钻具、下套管，控制钻压、及钻头等。动力驱动系统设备可是内燃机，也可是交流、直流电动机。动力驱动系统设备作用：为钻井设备的各个工作机组及其它辅助机组（如空气压缩机）提供动力。对于内燃机驱动的传动系统设备主
12、要由减速机构，并车机构，转向、倒转及变速机构，以及液力传动装置组成。传动系统设备作用：连接动力机和工作机，实现驱动设备到工作机组的能量传递、分配及运动方式的转换。控制系统是钻机自动化程度高低的一个重要标志，整套钻机配备有各种控制装置，常用的有机械控制、气控、电控、液控、和电液气混合控制。现代钻机还配备有各种钻井仪表及随钻测量系统（MWD）。控制系统作用：指挥各机组协调的进行工作。钻机机座是钻机组成部分之一，包括钻台底座和机房底座。钻机机座作用：用于安装设备，方便钻井设备的移动。成套钻机必须具有供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备与辅助起重设备，在寒冷的地带钻井时还应必须配备保温设备
13、。辅助设备作用：保证选景工作的顺利进行。1.2 造成的故障后果1.2.1隐蔽性故障后果隐蔽性故障没有直接的影响，但它有可能导致严重的、经常是灾难性的多重故障后果；1.2.2安全性和环境性后果如果故障会造成人员伤亡，就具有安全性后果；如果由于故障导致企业违反了行业、地方、国家或国际的环境标准，则故障具有环境性后果；1.2.3使用性后果如果故障影响生产，就认为具有使用性后果；12.4非使用性后果划分到这一类里的是明显功能故障，它们既不影响安全也不影响生产，它只涉及直接维修费用。2.机械设备故障的排除及维修2.1机械设备故障的排除对于机械设备，一要尽可能减少零部件的磨损，预防故障的产生；二要灵活运用
14、修理方法，不断探索和研究新的维修方法。石油钻井机械设备维修，由于有配件、材料、吊装设备等的困难，要求维修人员充分发挥聪明才智来尽快解除故障。例：传动系统的故障排除（以阿里森传动箱为例）首先工作前的检查：a.检查有无漏油，观察所有油管、塞子、软管及变速箱和冷却器上的管接头。油管接头漏油可能是由于固定螺栓松动或垫片失效，紧固所有漏油的螺栓、塞子和接头。b.用油尺检查传动箱，油面高度是否满足要求c.检查控制拉杆和拉线的状况。上述工作完成后，进行空运转试验，一切正常后，方可进行正常工作。其次挂合装置的操作：挂合或脱开挂合系统，应在发动机置空挡或熄火后，进行挂合和脱开后把定位销插好，用弹簧卡将定位销卡牢
15、固。然后是观察：观察变速箱油压表指示是否正常；最后是故障排除：a.运转以前。排除故障是必须把发动机和变速箱看作一个整体，仔细研究各部件和液压系统的说明和工作原理将有助于判断故障原因。b.在运转过程中检查。如果上述检查没有发现故障原因，而且设备可以运转，则必须进一步检查故障。为了彻底试验车装变速箱，不许确认发动机运转正常，变速箱油位正确。c.从设备上卸下以后。在从设备上卸下以前如不能查出变速箱的故障，可将变速箱从设备上卸下装在试验台上检查。在各种变速箱试验时，应特别注意正确的油平面和正确调整连杆。d.障障排除表2-1 故障排除表故障现象故障原因排除方法变速箱过热（1） 油面过高或过低（2） 挂的档位太高（3） 设备超载（4） 发动机冷却液过热（5） 漏油（6） 冷却水水面低（1） 加油或放油使油面至正常油面（2） 提前换人抵挡（3） 减载（4） 排除发动机过热（5） 检查变速箱和外部油管，排除漏油（6） 补充水、检查漏水油中冒气（1） 油的型号不正确（2） 油面过低或过高（3） 油泵吸入空气（4） 油中有水（1） 换正确型号的油（2
