论变频器在石油钻井中应用存在问题及对策

论变频器在石油钻井中应用存在问题及对策

吴铁林

中原工程公司塔里木分公司 70151队。

摘要：结合当前石油钻井中采用变频器的情况，从自身的钻井工程项目设备管理经验出发，在分析了变频器在石油钻井中应用中的常见问题及解决方法的基础上，探讨了钻井用变频器故障检修相关问题，最后论述了变频器设备管理应注意的相关问题，希望对于全方位提升石油钻井工程项目水平有所帮助。

关键词：钻井工程，石油钻井，变频器，故障问题，故障检修，设备维护

1 引言

当前，普通变频器主要是分为功率、变压和控制等三个方面，其在石油钻井中应用则有着更高的要求，往往涉及到制动单元、变频箱、输入开关柜以及远程控制等内容，从而构建成为高级别的变频器。在具体的应用实践过程中，则应注意变频器在石油钻井中应用中的常见问题，弄清楚钻井用变频器故障检修要点，以及变频器设备管理应注意的问题，从而保障发挥变频器在石油钻井中的作用。

2 变频器在石油钻井中应用中的常见问题及解决方法

2.1 特殊环境下的短路问题

如果钻井工程项目在自然环境恶劣的情况下，如高海拔地区、温差极大的沙漠地区等，则容易造成凝结问题，从而导致短路情况发生。在这样的背景下，则应配置相应的空调来满足温度要求，并重视合理化的通风要求，保障变频器的稳定工作。另外，还应重视检测频率的提升，实现温度恒定的机房条件。

2.2 石油钻机有两种类型的生产线

在钻机的模拟信号线和数字量控制线的布置环节，为了避免干扰问题，应保障其实现间隔10cm以上的距离。具体的设计石油钻机的环节，则应格外重视线路槽的设计，当存在着屏蔽、扭曲模拟信号控制线路的情况时，则应要求一端接地并悬挂在另一端的情况。另外，在进行长距离传输要求下，则应明确数字量控制线确保好中间设备的传输要求。

2.3 变频器内部电路的不良接触问题

在进行拆卸安装运输钻井设备的环节，肯定会造成变频器的控制柜或机房等设备的震动、冲击等影响，这样容易出现内部电路松动的可能性，或者电路接触不良等问题。因此，针对上述问题，则以选择减震的橡胶垫的方式来降低震动影响。在相关的运输环节，则应避免由于操作失误而造成移动中的过大的外部冲击。钻井安装完成后，则应先检查再通电。

2.4 变频器在内部环境影响下的问题

在恶劣的环境条件下，特别是部分的腐蚀性气液体、粉尘固体等影响下，则容易造成传感器内部的电路出现短路、绝缘、老化等问题，从而则应结合实际情况来重视提出针对内部环境的有效对策，并优化调整相应的温度、干湿度等情况，保障变频器的正常化稳定运行。

3 钻井用变频器故障检修研究

3.1 故障排除前的检查处理

排除具体故障前，检修工作人员则应从实际出发来开展提前检查工作，避免出现盲目性的直接拆卸，这种方式能表明故障排除具有较强的准备性、针对性。检查工作则应从仔细全面观察出现变频器损坏特征入手，在此基础上判断故障原因，并和操作人员沟通交流，判断是否避免程序错误、违规操作等情况，有效排查故障代码情况，从而落实故障原因，并提出有针对性的维修对策。

3.2 故障排除与变频器拆卸

结合故障原因以及故障位置的实际情况，维修人员应避免单纯从个人经验出发，则应在全面观察及排查后的基础上进行维修，切忌避免盲目性的拆修工作，如果不重视还有可能会造成二次损伤情况。一般来说，在进行外部损坏的初验基础上，则主要判断是否存在着短路以及机组内部损坏问题，在此基础上进行电路板检查，判断其是否存在着烧焦、损坏的情况。能基本确定故障原因及相关情况后，方可以开展拆卸，进行故障部件的更换以及维修工作。在此环节，则应详细记录故障点调试等工作，保障维修步骤的准确记录。在有条件情况下，可以通过视频记录方式，保障装配、拆卸工作的有效性。

4 变频器设备管理应注意的事项

4.1 设备运输

钻井工程的作业环境大都比较恶劣，在完成钻井任务之后，必然要进行相关设备的拆除以及运输，以便顺利完成下一个钻井任务，在此过程中，变频器则会受到一定的震动、冲击的影响。因此，在设备运输环节，则应非常谨慎处理变频器，避免由于碰撞而引发损伤。

4.2 温差影响

钻井项目往往所处地理位置较为偏僻，大都是人迹罕至的地方，比如，沙漠地区等。当出现温差很大的情况时，肯定会影响到钻机的逆变器、变流器等设备，在长期冷凝的影响下还会造成内部电路腐蚀的问题，存在着电路损坏，加速设备老化。

4.3 工作环境

考虑到石油钻井工程的恶劣环境因素影响，应该重视环境中的腐蚀性液体、气体，强酸、沙尘等，其不仅影响到钻井工程项目的进展，还直接影响到变频器的结构以及使用寿命。所以，在这样的条件下，则应采取必要的措施，维系好设备的正常化运行，从而实现设备运行效率的提升。

4.4 雷电防护

考虑到钻井作业往往都处于野外环境中，这就应格外重视设备管理中的雷电问题，当存在着变频器内部的雷击情况时，则会造成难以逆转的伤害，往往难以修复。对于变频器的传输线路来说，大都是在相对开放的区域中构建，则就应重视防雷设备的保护工作，特别是在管线的入口位置，避免遭受雷电的影响。

5 总结

综上所述，当前在石油能源危机日益严重的背景下，则越来越重视石油钻采工作的相关内容，我国的石油钻井技术正在不断的进步和发展，总体来说，其和国外先进国家的钻井技术还存在一定的差距。变频器在钻井项目中应用较为广泛，对于钻井工程的顺利平稳发展具有重要的意义，但在实践应用中还需要注意到变频器的维护与维修的工作，结合钻井工程的实际情况，重视工艺技术的不断进步，维护好钻井设备的维修以及保养工作，从变频器在石油钻井中应用中的常见问题入手，做好相关的故障检修工作，从而为钻井工程提供更好的保障。

参考文献：

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