抽油机是油田应用数量最多、分布最广的采油地面设备, 由于它长期在野外连续运转, 因此对抽油机的耐用性要求非常高。根据我们对辽河油田抽油机使用情况调查情况, 主要表现在以下几点:一是目前抽油机应用存在因单井工况、环境等变化给管理带来的困难;有新机型结构性不完善及用户配合不到为困难。二是找出了曲柄销子、驴头等常见故障特点。三是理顺了抽油机拖动设备 (电机) 的配套特点。四是提出了抽油机应用要求。
1 抽油机常见故障
1.1 曲柄销子断
从抽油机大型事故统计看, 曲柄销子断的事故率最高, 辽河因油层较浅, 而且冲次不高, 一般6~8a是一个事故高峰。从事故原因分析, 有的是材质不合格, 有的是销子套接触面积小, 有的是中间退刀槽处产生应力集中, 也有的是长期运转疲劳断裂。因此, 必须严把新机及维修后的部件质量, 认真监护好安全线, 发现有异常响声及时处理。
1.2 驴头开裂
最近几年辽河油区出现了驴头开裂高峰, 年开裂数达到抽油机总数的7%。从开裂现场分析可知:一是载荷发生变化, 由于中后期开发油田, 尤其是稠油含砂比较大, 周期内负荷变得较大;另一方面设备老化及操作不当。因此需要操作人员认真监护, 细心检查。
1.3 减速器损坏
减速器主要损坏方式有:因材质差造成齿折断;因掉入异物致使部分齿轮齿坏;因定位失效造成轴窜;因轴键配合不当造成轴键;因缺油或油变质造成齿磨损;因轴承未得到润滑而严重磨碎;因材质不合格造成输入轴断等等。预防其事故的主要措施是:严格新机验收、保证日常润滑、保证整机平衡、杜绝为处理卡井强制启动。
1.4 连杆断
连杆有的是因曲柄刮连杆刮断的, 有的是因另一侧曲柄销子断后拉断的, 有的是连杆有伤拉断的, 有的是上下接头处焊接不牢断的等。预防其事故要严把质量关, 保证抽油机水平率, 防止抽油机受过大冲击载荷。
1.5 底座裂
底座裂全部是在支架后腿与减速器座之间裂开, 正转 (井口在左顺对针) 抽油机从下边开裂, 因此预防方法是正转抽油机中间绝对不能缺斜铁, 反转抽油机中间绝对不准缺压杠且螺丝紧固必须到位。
2 抽油机拖动设备应用分析
2.1 超高转差率电机
超高转差技术是由美国引进的, 该类型电机具有显著的节电效果, 同时改善了抽油设备的运行状态, 延长了抽油机使用寿命, 但在应用中却暴露出其致命的不足:一旦出现电机雨、雪天电机非常容易烧坏。主要原因是, 该型号电机风扇固定在转子铁蕊上, 运转时内外同时冷却, 整个壳体不密封, 这样雨 (或雪) 就很容易从散热片流入机体内, 造成电机线圈烧坏。另外, 该电机的吊装环设计方式很不合理, 安装时非常不方便, 用户极其反对。
2.2 电磁调速电动机
199 2年, 胜利油田研制成功了电磁调速电机, 实现了电机无级调速, 即方便了用户操作又明显地改善低产井、稠油井和出砂井的抽吸状态, 可及时完成冲次参数调整, 延长了油井的检泵周期, 同时具有节电效果。但在应用中发现, 由于是电磁调速, 传动部分散热片处很容易进尘土及雨水再加上控制部分附件的不耐用, 遇到风雨天也会因潮湿烧坏附件。这样该类型电机因无级变速受到欢迎, 同时也因受环境影响而未在辽河大面积推广。
2.3 智能电机
智能电机使电机数字化, 因其较好的节能效果及低噪音, 在部分抽油机使用, 虽然价格很高, 但就其节能效果可以收回成本, 但在试验过程中发现, 长期野外运行, 微电脑部件根本无法承受, 非常易损坏, 而且坏后不易维修, 因此末能在辽河大面积推广。
2.4 YCY系列电机
Y CY系列电机是稠油专用电机, 刚一投入使用就受到了胜利、辽河的欢迎, 该系列电机因其具备启动扭矩, 非常耐用, 同时由于线圈的合理设计, 节电效果好。
2.5 ZYCYT系列电机
ZYCYT系列电机是专门为稠油油田设计的优化产品, 它几乎具备了耐用、节能、方便操作的特点, 优化了布线设计, 采用高启动扭矩及变极调速, 方便了采油工的操作。该类型电机广泛用于胜利、华北、辽河、南阳等油田。从测试结果看, 比Y系列电机节电22.2%。
3 强化日常管理, 科学使用抽油机
科学配套地面设备是原油生产的保证, 随着油田的发展, 设备逐渐老化, 吨油成本不断增加, 使用设备的合理化、成本控制的科学化显得优为重要。
3.1 提高操作人员技术素质
国内油田现场操作人员素质偏低, 错误操作、延误操作和错误操作时有发生, 再加新产品的更新换代, 势必要求采油单位科学管理、严格制度强化培训, 从而保障抽油机的正确使用。
3.2 强化对新机型的认识
新机型的管理方式、保养规律、操作方法与常规抽油机或多或少都有所区别, 因此作为操作人员必须首先掌握其结构、性能、操作特点, 以及重点部位, 学习说明书中的有关内容。在日常管理中加密检查次数, 从中慢慢摸索该机的运行特点, 仔细体会性能, 并从实际出发, 找出其优缺点, 保证操作中万无一失, 从而弥补抽油机设计中的失误。
3.3 认真进行设备保养
抽油机的保养工作是抽油机使用、管理的重要环节, 保养的好坏将直接影响抽油机的使用寿命。特别是新抽油机, 要严格按说明书中的要求进行操作, 保证正常磨合为以后的长期运行打下坚实的基础。可以说现在不少油田对抽油机的日常保养工作都不到位, 尤其是润滑工作, 几乎完全是靠检查去督促。从调查整结果看, 现场有30%左右在用齿轮油不合格, 达不到设计要求。有的用户在变质油中添加新油, 有的因使用时间过长油性变质, 有的减速箱上部存在漏水, 甚至有的减速器缺润滑油。另外, 个别抽油机的平衡率调整得很不及时, 特别是稠油载荷变化频繁的油井, 需要经常调整平衡。齿轮润滑油的使用及抽油机平衡, 将直接影响减速器的寿命;整机的平衡与轴承润滑将直接影响其个部轴承的寿命。总之, 抽油机保养工作是采油设备管理工作的重要环节。
4 结语
(1) 抽油机配件的故障规律要与设备的应用环境一同进行分析和总结, 通过故障规律很好地预防和预知故障的发生。 (2) 新机型要连续进行跟踪和优化, 杜绝出现不合理的应用抑制发展, 发展的不全面影响应用。 (3) 提高操作人员、维护保养人的素质, 从设备的寿命周期全过程进行管理, 绝对不能出现拼设备现象发生。 (4) 合理配套拖动设备 (电机) , 提高抽油机的机采效率, 保障电机的合理应用, 使油田获取最大效益。
摘要：根据辽河油田抽油机使用情况, 全面分析了抽油机的常见故障、科学选型配套, 可为油田更好地应用抽油机提供可靠的资料。
关键词：抽油机,曲柄销子,故障,效率,选型
参考文献
[1] 王鸿勋, 张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社, 1986.
[2] 万仁溥, 罗英俊.采油技术管理手册[K].北京:机械工业出版社, 1993.