关于提升机械牵引器维保效能的研究

关于提升机械牵引器维保效能的研究

牛庚森

中石化经纬有限公司胜利测井公司生产测井工程部

摘要：爬行臂，作为牵引器装置的核心动力部件，具有易损耗、使用寿命短的特点，本文主要结合实际工作中的经验，总结出几项影响爬行臂使用寿命的因素，并针对关键影响因素制定出相对应的优化策略和实施方案，在后续的工作中，追踪实际的使用效果，以期在保证测井作业优质高效的基础上，为公司降本增效。

关键词：牵引器；爬行臂；有效使用寿命；维保效能

牵引器在油田开发大斜度井和水平井的应用越来越普遍，从之前的特殊项目逐渐转变为常规项目，牵引器输送作业也以常态化的姿态呈现。牵引器能利用自身的动力装置将下井设备输送到目标井段，与钻杆输送相比，能够节约施工时间，减轻作业劳动强度，降低施工的风险。牵引器输送作业作为常规项目，施工频次高，牵引器的维保工作对于生产测井工程部的提质增效、节约成本有着重要意义。

1提升爬行臂有效使用寿命意义

1.1牵引器使用主要影响因素

牵引器使用工作中比较常见的故障问题是爬行电流大，而导致这种情况的主要原因就是爬行臂工作中出现了各类机械故障，导致爬行臂运行卡顿，进而影响到仪器运转，致使爬行工作电流增大。所以，爬行臂有效使用寿命的提升对于牵引器正常工作至关重要，可以进一步提升牵引器维保效能。

1.2降低牵引器运维成本

在牵引器常规保养成本支出中，爬行臂配件占比约为93%。由此可见，在日常的牵引器设备的运行和维护保养工作中，爬行臂配件消耗占比非常之大，可以说是牵引器设备运行的主要支出项，所以，爬行臂使用寿命的延长，最直接的效果就是降低了牵引器设备的整体运维成本。2018年，该机械牵引器投入生产后，由于各部件崭新，使用性能较好，爬行臂总成装卸复杂等，施工小队与仪修班在维护保养方面以常规保养为主，即每井使用后进行外观清洗，注润滑脂，供电观察运行状态正常后退电入库。未形成固定频次、固定爬行距离深度保养的工作制度。仪修人员在深度学习该系列牵引器保养后，掌握了爬行臂总成内部构造，对井液影响因素引起重视，形成新一套维保运行机制。

2 机械爬行臂有效使用寿命影响因素分析

2.1爬行臂的装配工艺

爬行臂总成主要由伞齿轮/链齿轮组、行星齿轮、链齿轮、链条、爬行轮、臂盒、臂盖等几部分组成。爬行臂装配所包含配件种类繁多，如何能将这些配件有序合理装配，保证爬行臂的顺畅运转，是延长爬行臂使用寿命的关键因素之一。

2.2关联位置的保养和维护

关联位置主要配件为伞型齿轮、内齿联轴器、石墨轴承和轴承座。伞形齿轮是牵引器重要的动力传输部件，其位于爬行臂前端，伞形啮合面与爬行臂啮合，来进行动力输出。内齿联轴器、轴承座、石墨轴承这三个部件主要承担伞形齿轮的固定、支撑和减摩作用，需进行定期的检查，发现破损，及时更换。爬行臂的关联位置在整个动力传输体系中，同样具有举足轻重的作用，如果这些关联位置运转异常，势必会影响到爬行臂的平稳工作和运转。

2.3爬行臂的日常保养

爬行臂的日常保养，主要包括清洗和注润滑油脂，以保证爬行臂的正常运转。清洗程度、加注润滑油脂是否充足、工作与维保之间的时间间隔等因素也影响着爬行臂的保养质量。

2.4井况因素

井况因素是关系牵引器使用寿命的直接影响因素之一。井况因素包括套管内径、井深、井斜轨迹、井液性能等方面，一口完井，套管、井深、井斜等状况已经不能改变，井液性能成为牵引器施工的主因。牵引器施工前，应要求协同施工方（如钻井队或作业队）进行替浆洗井作业：至少循环两个周期，替出清水为止。某些加注玻璃微球的钻井液，对爬行臂的损伤格外明显，细小的玻璃微球颗粒进入到爬行臂的内部结构，会对某些机械部件造成不可逆的损伤。

2.5规范的操作方式

牵引器的运行作业中，操作工程师需要关注多个参数，包括：运行电流、电压、张力数值、接箍曲线、离合器挂挡、爬行臂开收臂状况等。这就需要现场操作人员具备良好的专业素质和施工经验，能根据不同的情况做出合理的判断以及合适的操作方式，不能急躁、野蛮操作，有时受井况条件的影响，需要反复几次开关调整爬行臂，使之与套管内壁咬合保持合适的张力数值。

3提升机械爬行臂有效使用寿命措施

3.1爬行臂的装配工艺

对于爬行臂的装配工艺，主要从以下几个方面进行优化和改良。

1）零配件的合理布局。各个零部件需紧密结合，保证安装稳定，不能出现松旷或者卡顿的情况。安装前，工作人员要观察各个部件是否完好，剔除存在变形、缺陷的部件。2）减摩钢珠的安装。减摩钢珠，位于爬行臂的爬行轮内侧，主要作用是减少爬行臂运转过程中爬行轮与端盖的摩擦，延长配件的使用寿命。为避免减摩钢珠在安装过程中散落的现象，可在安装之前在爬行轮的内侧轨道涂抹少量密封油脂，利用密封油脂的粘合作用，使得钢珠在安装过程中不会散落。由于减摩钢珠尺寸较小，在安装过程中，可能会出现疏漏，应保证安全工作光线亮度充足，安装完毕后进行一次检查，尽量避免少装钢珠或钢珠掉落在齿轮间隙的情况。3）各个固定螺丝的紧固。对于各个固定螺丝，在满足固定的基础要求上，要有合适的松紧度，太紧会增加部件之间的摩擦力，甚至会出现运行不顺畅、卡顿的现象。4）注润滑油。为减少爬行臂中配件（大多是齿轮、链条等）的摩擦力，在安装完毕，注入少量的润滑油脂，减少摩擦，顺畅运行。5）手动测试。整个爬行臂安装完毕后，应对爬行臂进行手动测试，观察整体运行是否顺畅，有无异响，一旦发现异常，需排查原因，重新进行安装。

3.2关联位置的保养和维护

1）伞形齿轮。伞形齿轮一旦出现破损情况，必须更换，否则会影响到爬行臂的运转。2）内齿联轴器、轴承座、石墨轴承。内齿联轴器、轴承座、石墨轴承这三个部件主要承担伞形齿轮的固定、支撑和减摩作用，需进行定期的检查，发现破损，及时更换。 3）爬行臂定期注润滑油脂。在每次牵引器施工完毕之后，在爬行臂总成内往往会残留部分井液，残余井液会造成腐蚀、锈蚀、增加摩擦力等情况，影响爬行臂总成性能和使用寿命。操作人员应及时给爬行臂总成内补充润滑脂， 直至将爬行臂总成内残留的井液挤出为止。在每次爬行臂保养完成之后，爬行臂总成注入润滑脂，保证爬行臂总成内部润滑充分，保护内部齿轮和链条。

通过采取相应措施后，牵引器的维保效能得到极大提升，运行井次与爬行距离相较于未采取措施之前提升均在130%之上，对于提升牵引器的工作时效，降低运维成本具有重大意义。

 4结论与展望

本文调查研究了牵引器工作量和施工成本，对影响牵引器工作的因素进行了分析，确定了机械爬行臂有效使用寿命为牵引器维保效能的关键影响因素，针对机械爬行臂有效使用寿命影响因素采取相对应的措施，爬行臂有效使用寿命得以大幅提升，进而有效提高了牵引器维保效能。从牵引器维保角度出发，对爬行臂的润滑和装配工艺以及关键位置保养维护采取了相应的改进措施，对于井况因素和牵引器操作方式未进一步展开工作，后续将着重对牵引器操作方式进行优化改进。通过本文中一系列优化、细化改进措施，牵引器维保效能有效提升，对于生产测井工程部降本增效工作起到了有力的促进作用，牵引器长时间保持在一个良好、稳定的工作状体，对于胜利工区牵引器输送作业的推广工作也将产生了积极作用。