石油开采自动化修井设备的管理与维护保养标准分析

（中国石化江汉油田分公司采油气技术服务中心，湖北   潜江  433123）

摘要：随着石油开采进入中后段开发阶段，油井修井作业频次大幅提升，自动化修井机械设备凭借高效、安全、精准的技术优势，成为保障油井产能恢复的核心装备。然而，修井作业环境复杂多变，自动化设备集成化程度高，其管理与维护工作面临诸多挑战。本文基于自动化修井设备的运行特性与应用现状，深入分析当前管理与维护工作中存在的制度不完善、人员素养不足、信息化水平低、设备老化等核心问题，结合行业实践经验，提出构建科学管理体系、提升人员专业能力、强化信息化管控、推进设备升级改造等针对性优化路径，为提升自动化修井设备管理维护水平、保障作业安全高效开展提供理论与实践参考。

关键词：自动化修井设备；管理维护；问题分析；优化路径

中图分类号：TE937 文献标识码：A 

0 引言

在石油开采产业向智能化、高效化转型的背景下，修井作业作为油井日常维护、故障修复的关键环节，其作业质量与效率直接影响油田整体生产效益。自动化修井设备通过融合机械机电一体化、物联网、智能控制等先进技术，实现了管柱起下、井口操作等核心工序的自动化运行，有效解决了传统修井作业中人工劳动强度大、安全风险高、作业质量不稳定等痛点，显著提升了作业效能。

与传统修井设备相比，自动化修井设备结构更复杂、技术集成度更高，对管理与维护工作提出了更高要求。当前，我国自动化修井设备在推广应用过程中，受作业环境恶劣、管理机制不健全等多重因素影响，其管理与维护工作仍存在诸多短板，设备故障频发问题时有发生，不仅影响作业连续性，还可能引发安全事故。因此，深入开展自动化修井设备管理与维护研究，梳理核心问题并制定科学优化策略，对推动修井作业高质量发展、保障油田生产安全稳定具有重要现实意义。

1 自动化修井设备相关概述

1.1 自动化修井设备运行特点

自动化修井设备是指应用于油井修井作业，集成机械执行、电气控制、智能感知等功能的自动化装备体系，主要涵盖全自动智能修井机、车载智能作业一体机、井口机械臂、自动化管柱输送系统等核心设备。其核心优势在于通过“以机替人”模式，实现起下抽油杆、油管、井口上卸扣等关键工序的自动化、精准化操作，大幅降低人员劳动强度。

从运行特点来看，自动化修井设备具有三大显著特点：一是集成化程度高，融合机械、电气、信息等多领域技术，各系统模块协同运行整合度高；二是作业环境适应性要求高，需应对野外高温、严寒、高振动、多粉尘、飞溅油污等复杂恶劣环境保持各系统稳定运行；三是运行工况多变，不同油水井的作业需求及现场条件差异较大，设备需具备灵活调整的适配能力。这些特性决定了自动化修井设备的管理与维护工作需兼顾系统性、针对性与科学性。

1.2 管理与维护的重要性

自动化修井设备的稳定运行是保障修井作业顺利开展的基础，其管理与维护工作的重要性主要体现在三个方面：一是延长设备使用寿命，通过科学的管理与维护，及时处理设备磨损、老化等问题^[1]，可有效降低故障发生率，延长设备服役周期，降低企业设备采购与更换成本；二是保障作业安全高效，自动化设备的故障可能导致作业中断，例如：滑轨偏移造成运动部件无法动作工作停止，也可造成施工质量问题，例如：液压钳扭矩传感器异常造成油管上扣不合格落井的质量事故，严重问题甚至可引发机械伤害、物体打击等安全事故，因此完善的管理维护及时排查潜在隐患，确保设备处于良好运行状态势在必行；三是提升整体作业效益，稳定运行的自动化设备能够充分发挥其精准控制、高效作业的优势，保障作业质量，缩短作业周期，进而提升油田整体生产效益。

2 自动化修井设备管理与维护现状及核心问题

2.1 管理维护制度不完善

当前，部分油田企业针对自动化修井设备的管理维护制度仍存在诸多短板，难以适配设备的技术特性与运行需求。一方面，制度缺乏针对性，多数企业仍沿用传统修井设备的管理维护标准，未结合自动化设备集成化、智能化的特点制定专项制度，对设备各模块的维护流程、技术标准、周期要求等规定不明确；另一方面，制度执行流于形式，部分企业为降低管理成本，未严格按照制度要求开展定期维护、状态检测等工作，因为修井设备本身就属于易损耗设备，长时间工作就会造成设备老化，性能减退^【2】，设备“带病运行”现象较为普遍，导致小故障逐步演变为大故障，影响设备运行稳定性。此外，备件库存管理体系不完善，关键备件储备不足或调配不及时，也会延长故障修复时间，加剧作业损失。

2.2 专业管理维护人员素养不足

相较于传统修井设备自动化修井设备的管理与维护需要具备机械、电气、智能控制等多领域知识的复合型人才。当前，行业内此类专业人才普遍匮乏，主要存在两方面问题：一是人员专业能力不足，难以招募到专业化的设备管理与维护人员，导致相关人员综合素质有限^[3]，对自动化设备的结构原理、控制逻辑、故障诊断等核心知识掌握不扎实，尤其针对电气、智控系统故障，因其多因接触类、断路类等开关控制器、电气设备引发的设备故障，包括断路、绝缘老化、腐蚀等问题“症结”不易排查^[4]，需对全系统工作状态及原理精准掌握，从而对维护人员的能力提出了更高的要求，然而现有维护人员多为传统设备维护转型而来，难以应对此类复杂的设备故障；二是培训体系不完善，企业缺乏针对性的培训计划，未定期组织开展自动化技术、维护技能等方面的系统培训，导致维护人员专业能力难以提升。同时，部分维护人员责任意识薄弱，在工作中存在操作不规范、检查不细致等问题，进一步加剧了设备故障风险。

2.3 信息化管理水平与监测诊断能力薄弱

信息化技术是提升设备管理维护效率的重要支撑，但当前自动化修井设备的信息化管理应用仍处于初级阶段。多数企业单位未构建完善的信息化管理平台，设备运行数据的采集、传输与分析缺乏有效手段，仍依赖人工记录与经验判断，难以实现设备运行状态的实时监测。此外，故障诊断技术较为落后，未充分利用人工智能、大数据等先进技术构建智能诊断模型，多依赖维护人员现场排查，导致故障定位不准确、诊断效率低，无法及时发现设备潜在隐患，难以实现预防性维护。

2.4 设备老化与技术改造滞后

修井作业环境恶劣，高温、高振动、粉尘、油污等因素加速了设备的磨损与老化。部分企业单位对设备老化问题重视不足，未建立科学的设备全生命周期管理体系，缺乏对设备老化状态的动态评估与预警。同时，设备技术改造滞后，部分早期投入的自动化设备难以适配当前复杂的作业工况与智能化管理需求，且升级改造资金投入不足，老旧设备淘汰不及时，不仅影响作业效率，还增加了管理维护难度与安全风险。此外，部分设备核心部件依赖进口，维修成本高、周期长，也制约了设备维护工作的高效开展。

3 自动化修井设备管理与维护提升路径

3.1 构建科学完善的管理维护体系

完善的制度体系是提升管理维护水平的基础。首先，制定专项管理维护制度，结合自动化修井设备的技术特性与运行需求，明确各模块的维护流程、技术标准、周期要求与责任分工，形成“全员参与、全流程管控”的管理机制。其次，优化设备全生命周期管理，建立从施工需求为出发点，进行现场设备选型、安装调试，以及运行维护到报废淘汰的全流程管控体系，在选型阶段严格依据现场施工条件筛选质量可靠、适配性强的设备；在运行阶段规范操作流程，避免违规操作加剧设备磨损。最后，完善备件库存管理体系，建立关键备件需求预测模型，合理储备核心备件，优化备件调配流程，确保故障修复时备件能够及时供应，缩短停机时间。

3.2 提升专业管理维护人员素养

修井作业的质量优劣，与修井机械设备的性能存在直接关联。作为设备管理与维护人员，需严格履行岗位职责，精细开展设备全生命周期管理与日常维护工作，确保各类自动化修井设备始终处于稳定可靠的工作状态，为作业安全与效率提供坚实保障。

在此基础上企业应将提升相关人员综合素质作为核心工作之一。一方面，需强化现场人员的责任意识培育，引导其严格按照操作规程与时间节点完成设备管理维护任务；另一方面，要构建系统化的专业培训体系，重点提升维护人员对自动化修井设备结构原理、故障诊断、维护保养等核心技能的掌握程度，企业可通过定期组织开展专项培训，结合实践教学提升维护人员的专业技能，也可邀请专家技师进行现场指导，全面增强其现场问题处置能力，确保设备各类故障能够得到及时、高效的解决，最大限度降低对作业进度的影响。同时也可通过创建专项奖励机制，对于自动化设备维保工作表现突出的团队及个人，应根据其成绩表现发放专项奖励，有助于激发维护人员工作热情积极处置应对现场设备故障问题。

3.3健全信息化管控体系提升监测诊断能力

依托信息化技术提升管理维护的智能化水平。首先，构建一体化信息化管理平台，整合传感器、物联网、大数据等技术，实时采集设备运行参数（如温度、压力、扭矩、拉力、转速等）、作业环境数据，实现设备运行状态的远程实时监测。其次，开发故障诊断系统，基于所构建设备故障特征库，通过分析历史运行数据与实时监测数据，实现故障的精准定位、预警与自诊断，为维护人员预排查与预处理提供技术支撑，有助于缩短故障处理时间，使故障处理更有针对性，从而提升预防性维护能力。此外，建立电子维护档案，记录设备维护记录、故障处理情况等信息，为设备状态评估与维护计划制定提供数据支撑。

3.4 推进设备升级改造与设备老化防护

针对设备老化与技术滞后问题，加大设备升级改造力度。首先，建立设备老化评估机制，通过信息化监测与定期检测相结合的方式进行分级定档，动态评估设备老化状态，对存在重大安全隐患的老旧设备及时淘汰；对具备升级潜力的设备，制定针对性升级改造方案，提升设备的智能化水平与工况适配能力。其次，加强设备老化防护，针对修井作业恶劣环境，优化设备防护结构，采用高耐磨性、抗腐蚀、抗振动的核心部件，延长设备使用寿命。也可有针对性的分析各核心部件损坏机理，由此提出有针对性的管理与维护建议，采取措施降低部件损坏概率，并对修井作业工艺进行适当优化，有助于避免部件损坏，使自动化修井设备的管理与维护成本降低。

4 结语

自动化修井设备是推动修井作业智能化、高效化发展的核心装备，其管理与维护工作直接关系到作业安全、质量与效率。当前，自动化修井设备管理与维护工作仍面临制度不完善、人员素养不足、信息化水平低、设备老化等诸多挑战，制约了设备效能的充分发挥。为了提高设备运行的稳定性，让设备能够充分发挥功能，提高设备的工作效率，保障工作质量，企业单位应聚焦设备维护管理核心问题，通过构建科学管理维护体系、提升人员专业素养、强化信息化管控、推进设备升级改造等优化路径，持续提升自动化修井设备管理维护水平。同时，应加强行业内技术交流与合作，推动管理维护技术的创新与应用，实现自动化修井设备的全生命周期高效管控，使得高效、安全、便捷的自动化修井设备为企业创造更多的经济效益。

参考文献:

[1] 刘巨川. 海洋石油钻井机械设备的管理与维护分析[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2025(09):62-64.

[2] 王延峰. 石油钻井设备机械机电一体化问题研究[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2025(09):40-42.

[3] 高望祺. 石油修井机设备维修及保养研究[J]. 中国设备工程, 2025 (07):46-48

[4] 沈勇. 石油修井机设备维修及保养技术分析[J]. 中国设备工程, 2025(11):229-231