石油工程井下設(shè)備維護(hù)技術(shù)指導(dǎo)書前言石油工程井下設(shè)備是油氣開采、注水、修井等作業(yè)的核心支撐，其運行狀態(tài)直接影響生產(chǎn)效率、作業(yè)安全及開發(fā)效益。井下環(huán)境復(fù)雜（高溫、高壓、腐蝕、砂粒磨損等），設(shè)備長期服役易出現(xiàn)密封失效、部件磨損、管柱變形等故障，若維護(hù)不及時，將引發(fā)卡鉆、井漏、停產(chǎn)等嚴(yán)重后果。本指導(dǎo)書結(jié)合現(xiàn)場實踐與技術(shù)規(guī)范，系統(tǒng)梳理井下工具、泵類、管柱等設(shè)備的維護(hù)要點、故障診斷及管理體系，為現(xiàn)場作業(yè)人員提供專業(yè)、實用的技術(shù)參考，助力提升設(shè)備可靠性與運維效率。一、井下工具維護(hù)技術(shù)井下工具（封隔器、井下安全閥、配水/產(chǎn)器等）承擔(dān)分層開采、安全控制、流量調(diào)節(jié)等功能，其維護(hù)需聚焦密封性能、機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性。1.1封隔器維護(hù)封隔器通過密封件（膠筒、金屬密封環(huán)）隔離井段，按坐封方式分為液壓封隔器（靠液壓力坐封）、機(jī)械封隔器（靠管柱重力或旋轉(zhuǎn)坐封）。日常檢查：作業(yè)后起出時，觀察膠筒外觀（是否開裂、溶脹）、金屬密封環(huán)是否變形；檢查坐封/解封機(jī)構(gòu)（鎖塊、軌跡槽）磨損情況，用塞尺測量配合間隙。保養(yǎng)流程：①清潔：用柴油沖洗外表面，去除泥漿、砂粒；②潤滑：對螺紋、滑動部件涂抹專用高溫潤滑脂（耐溫≥150℃）；③探傷：對關(guān)鍵金屬部件（如中心管、鎖套）做磁粉探傷，檢測裂紋；④密封件更換：膠筒老化（硬度＞邵氏A90）或破損時，更換同規(guī)格耐油、耐溫膠筒（如氫化丁腈膠筒，耐溫120℃、耐壓35MPa）。故障處理：若坐封后密封失效，先分析原因（膠筒選型錯誤、井眼不規(guī)則、坐封壓力不足）。處理措施：更換適配膠筒（如井眼擴(kuò)徑時選大直徑膠筒）、調(diào)整坐封壓力（參考廠家曲線，液壓封隔器坐封壓力比設(shè)計值高5MPa驗證）、修復(fù)井眼（用磨鞋修平井壁）。1.2井下安全閥維護(hù)井下安全閥（SSSV）是井控核心設(shè)備，需確保緊急情況下快速關(guān)井。日常檢查：地面控制系統(tǒng)（液壓/氣動控制臺）壓力是否穩(wěn)定，管線有無泄漏；閥芯密封測試（關(guān)閉后，進(jìn)出口壓力差≤0.5MPa為合格）；電磁閥動作靈活性（通電/斷電時，閥芯響應(yīng)時間≤2s）。保養(yǎng)流程：①清潔：用無腐蝕溶劑清洗閥體，去除結(jié)垢；②潤滑：對閥桿、彈簧等運動部件涂硅基潤滑脂（防腐蝕、耐介質(zhì)）；③功能測試：每月進(jìn)行遠(yuǎn)程關(guān)井測試，記錄響應(yīng)時間與壓力變化；④密封件更換：閥芯密封圈（如氟橡膠圈）老化時，按規(guī)格更換，確保壓縮量符合要求（一般為直徑的15%~20%）。故障處理：若關(guān)井后泄漏，檢查閥芯磨損（用百分表測圓度，超0.1mm需研磨）、密封圈失效（更換）；若無法遠(yuǎn)程關(guān)井，排查控制系統(tǒng)（管線堵塞、電磁閥故障），現(xiàn)場手動關(guān)井后維修。1.3配水器與配產(chǎn)器維護(hù)配水器（注水井）、配產(chǎn)器（采油井）控制分層流量，維護(hù)重點為水嘴/油嘴、密封機(jī)構(gòu)。日常檢查：起出后觀察水嘴（油嘴）磨損（用顯微鏡看流道沖蝕，深度＞0.2mm需更換）；檢查密封段（如“O”型圈）是否變形、老化；測試調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（滑套、閥芯）是否卡滯。保養(yǎng)流程：①清潔：用超聲波清洗機(jī)清除水嘴（油嘴）內(nèi)結(jié)垢；②探傷：對金屬調(diào)節(jié)部件做滲透探傷，檢測裂紋；③密封件更換：“O”型圈硬度≤邵氏A70時更換，選用耐油、耐溫型（如氟橡膠，耐溫150℃、耐油體積變化率≤5%）；④流量校準(zhǔn)：安裝前用水（油）流試驗臺校準(zhǔn)，確保流量偏差≤±5%。故障處理：若分層流量異常，先檢查水嘴（油嘴）堵塞（用高壓水沖洗）、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)卡滯（拆解清理雜質(zhì)，涂潤滑脂）；若密封失效，更換密封件并重新試壓（耐壓≥工作壓力的1.2倍，穩(wěn)壓30min無泄漏）。二、泵類設(shè)備維護(hù)技術(shù)泵類（潛油電泵、螺桿泵）是舉升核心，維護(hù)需關(guān)注動力端（電機(jī)、電纜）、水力端（葉輪、定子/轉(zhuǎn)子）。2.1潛油電泵維護(hù)潛油電泵（ESP）由電機(jī)、保護(hù)器、泵體、電纜組成，適用于大排量舉升。電機(jī)維護(hù)：①絕緣檢測：用2500V兆歐表測繞組絕緣電阻，≥500MΩ為合格（潮濕環(huán)境下≥200MΩ）；②繞組檢查：用萬用表測三相電阻，不平衡度≤2%；③軸承保養(yǎng)：拆解后清洗軸承（用煤油），更換潤滑脂（鋰基脂，填充量為軸承腔的1/2~2/3），檢查游隙（超0.15mm需更換）。泵體維護(hù)：①葉輪檢查：用內(nèi)窺鏡觀察葉輪磨損（葉片厚度減?。?/3時更換），測量葉輪與導(dǎo)輪間隙（設(shè)計值±0.05mm）；②泵殼檢測：超聲測厚，壁厚減?。?0%時修復(fù)或更換；③軸向間隙調(diào)整：通過調(diào)整墊控制葉輪軸向間隙（設(shè)計值±0.1mm），防止掃膛。電纜維護(hù)：①絕緣檢測：用500V兆歐表測電纜絕緣，≥20MΩ為合格；②護(hù)套檢查：電火花檢測儀檢測（電壓2kV），無擊穿為合格；③接頭密封：重新硫化接頭時，壓力測試（10MPa，穩(wěn)壓15min），確保無泄漏。故障處理：若電泵電流過高，分析原因（葉輪磨損、井液粘度大、電纜短路）。處理措施：更換葉輪、稀釋井液（注清水）、修復(fù)電纜；若泵效低，檢查葉輪流道堵塞（用溶劑清洗）、軸向間隙過大（調(diào)整墊片）。2.2螺桿泵維護(hù)螺桿泵（PCP）靠定子（橡膠襯套）、轉(zhuǎn)子（金屬螺桿）嚙合舉升，維護(hù)重點為橡膠老化、金屬磨損。定子維護(hù)：①硬度測試：用邵氏硬度計測橡膠硬度，＞邵氏A95時老化；②溶脹檢測：浸泡在井液中24h，體積變化率＞10%時更換；③內(nèi)表面檢查：內(nèi)窺鏡觀察橡膠是否脫膠、龜裂，脫膠面積＞5%時更換。轉(zhuǎn)子維護(hù)：①圓度檢測：用圓度儀測轉(zhuǎn)子外圓，圓度超0.05mm時研磨或更換；②磨損檢測：用千分尺測螺桿直徑，減?。?.2mm時修復(fù)（堆焊后車削）或更換；③涂層檢查：耐磨涂層（如碳化鎢）脫落面積＞10%時重新噴涂。萬向節(jié)維護(hù)：①潤滑：每運行3個月注脂（鋰基脂，NLGI2級），注脂量為腔室的1/2；②間隙檢查：用塞尺測萬向節(jié)軸承間隙，超0.1mm時更換軸承；③密封檢查：“O”型圈老化時更換，確保防塵、防介質(zhì)泄漏。故障處理：若泵排量下降，檢查定子橡膠磨損（更換定子）、轉(zhuǎn)子變形（更換轉(zhuǎn)子）、萬向節(jié)卡死（拆解清理，更換軸承）；若扭矩過大，分析井液粘度高（加熱降粘）、定子/轉(zhuǎn)子配合過緊（重新研磨定子內(nèi)孔）。三、管柱系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)管柱（油管、套管、抽油桿）是井下設(shè)備的載體，維護(hù)需防范腐蝕、變形、絲扣失效。3.1油管與套管維護(hù)油管（生產(chǎn)管柱）、套管（井壁支撐）受井液腐蝕、地應(yīng)力影響，易出現(xiàn)穿孔、變形。腐蝕檢測：①電磁探傷：檢測油管內(nèi)壁腐蝕（探頭沿管柱軸向移動，信號異常處標(biāo)記）；②超聲測厚：檢測油管、套管外壁腐蝕（測厚儀探頭垂直管壁，壁厚減?。?5%時預(yù)警）；③腐蝕速率計算：通過失重法（掛片試驗），腐蝕速率＞0.2mm/年時采取防腐措施（如涂覆陶瓷涂層、加注緩蝕劑）。絲扣維護(hù)：①清潔：用鋼絲刷+專用溶劑（如柴油+緩蝕劑）清除絲扣油污、銹跡；②潤滑：絲扣表面涂覆絲扣油（含銅粉，防粘扣），均勻覆蓋螺紋牙型；③探傷：磁粉探傷檢測絲扣裂紋（重點在臺肩、螺紋根部），發(fā)現(xiàn)裂紋時切除絲扣或更換管柱。變形修復(fù)：①整形器選型：根據(jù)變形類型（縮徑、彎曲）選機(jī)械式（滾輪整形器）或液壓式（脹管器）；②修復(fù)流程：下鉆至變形段，緩慢加壓（液壓整形器壓力≤設(shè)計壓力的1.1倍），修復(fù)后通徑規(guī)檢測（通徑≥原管徑的90%）；③預(yù)防措施：注水井定期洗井（清除結(jié)垢），采油井控制生產(chǎn)壓差（避免地層出砂導(dǎo)致管柱磨損）。3.2抽油桿維護(hù)抽油桿（有桿泵舉升）受交變應(yīng)力、腐蝕影響，易出現(xiàn)疲勞裂紋、磨損。疲勞裂紋檢測：①磁粉探傷：重點檢測接箍與桿體過渡區(qū)（應(yīng)力集中區(qū)），發(fā)現(xiàn)裂紋時切除損壞段，重新鐓粗/焊接；②超聲探傷：檢測桿體內(nèi)部裂紋，深度＞3mm時更換。腐蝕磨損檢測：①失重法：截取桿體試樣，浸泡在井液中72h，腐蝕速率＞0.15mm/年時采取防腐（如鍍鉻、噴涂陶瓷）；②涂層檢測：耐磨涂層（如鎳基合金）厚度＜0.1mm時重新噴涂。校直處理：①校直機(jī)參數(shù)：壓力≤桿體屈服強度的80%，校直后彎曲度≤1mm/m；②預(yù)防措施：定期檢查抽油桿接箍螺紋（涂絲扣膠防松），調(diào)整平衡塊（減少交變應(yīng)力）。四、井下設(shè)備故障診斷及處理現(xiàn)場故障需結(jié)合多參數(shù)分析，快速定位原因并采取針對性措施。4.1現(xiàn)場診斷方法壓力分析：井口壓力波動（注水井壓力驟降→管柱漏失；采油井壓力驟升→泵故障/管柱堵塞），結(jié)合井下壓力計（存儲式/無線）監(jiān)測地層、管柱壓力，判斷漏失層段、泵吸入口壓力。電流監(jiān)測：電泵電流異常（過高→負(fù)載大；過低→欠載/電機(jī)故障），結(jié)合電流卡片（正常為“鐘形”曲線，異常為“尖峰”“平線”），分析葉輪磨損、井液氣侵、電機(jī)短路。井下成像：用井下攝像頭（≤70mm外徑）或測井儀（超聲成像、電磁探傷），觀察工具狀態(tài)（封隔器膠筒破損、泵葉輪磨損、管柱變形），為修復(fù)提供依據(jù)。4.2典型故障處理案例卡鉆故障：原因（泥漿性能差→井眼縮徑；工具卡阻→封隔器未解封；地層出砂→砂埋管柱）。處理：①泡解卡劑（如柴油+表面活性劑，浸泡12h）；②震擊器解卡（液壓震擊器，沖程50~100mm，震擊力≤管柱抗拉強度的80%）；③倒扣打撈（若震擊無效，用倒扣器反轉(zhuǎn)管柱，打撈落魚）。泵漏失故障：潛油電泵葉輪磨損→更換葉輪（拆解泵體，標(biāo)記葉輪順序，更換同型號耐磨葉輪）；螺桿泵定子磨損→起出管柱，更換定子（選用耐溫、耐磨定子，如氫化丁腈橡膠定子，耐溫120℃、耐磨指數(shù)≥100）。工具失效故障：封隔器膠筒損壞→起出管柱，更換膠筒（檢查井眼尺寸，選用適配膠筒，坐封壓力比設(shè)計值高3~5MPa驗證密封）；配水器水嘴堵塞→用高壓水（壓力≥20MPa）沖洗，或更換水嘴（校準(zhǔn)流量后安裝）。五、維護(hù)管理體系建設(shè)建立“預(yù)防為主、全員參與”的維護(hù)體系，提升設(shè)備可靠性與運維效率。5.1預(yù)防性維護(hù)計劃周期制定：結(jié)合設(shè)備類型、工況、廠家手冊，制定維護(hù)周期（如電泵每6個月維護(hù)，封隔器每口井作業(yè)后檢查，管柱每年探傷）。記錄管理：建立電子檔案（設(shè)備編號、維護(hù)時間、內(nèi)容、故障處理、檢測數(shù)據(jù)），用二維碼關(guān)聯(lián)設(shè)備，掃碼可查全生命周期記錄。5.2人員技能提升技能考核：每季度組織理論（設(shè)備原理、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范）+實操（工具拆裝、故障診斷）考核，80分以上為合格，不合格者補考。應(yīng)急演練：每年開展卡鉆、井噴、電泵過載等應(yīng)急演練，模擬現(xiàn)場處置流程，提升團(tuán)隊協(xié)作與應(yīng)急能力。5.3技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用智能化監(jiān)測：安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器（壓力、溫度、振動），實時上傳數(shù)據(jù)；搭建AI診斷平臺，分析數(shù)據(jù)趨勢（如振動頻譜異常