新型抽油機光桿防斷裝置研制與應(yīng)用

陳婷（中油遼河油田公司金海采油廠，遼寧盤錦124010）

新型抽油機光桿防斷裝置研制與應(yīng)用

陳婷（中油遼河油田公司金海采油廠，遼寧盤錦124010）

原油開采過程中，主要是以12型抽油機機械采油為主，隨著開采時間的延長，地層供液能力逐漸不足，動液面降低，泵掛深度不斷加長，抽油機的懸點載荷不斷增加，在采油過程中，抽油光桿在負(fù)荷卡子處經(jīng)常發(fā)生斷裂現(xiàn)象，造成油井停產(chǎn)、設(shè)備的損壞，井場污染等事故的發(fā)生。如何從根本上解決光桿斷裂現(xiàn)象，對整個采油系統(tǒng)安全生產(chǎn)工作的平穩(wěn)運行有重大的意義。

防斷裝置；光桿；斷裂

1 影響抽油機光桿斷裂原因分析

光桿是連接在抽油桿柱的最頂端的一根實心鋼桿，它是通過光桿卡子把整個抽油桿柱懸掛在懸繩器上，由于處在抽油桿柱的最頂端，所受載荷最大，加上光桿卡子卡在光桿上，使得所受應(yīng)力特別集中，同時油井由于受地質(zhì)因素的影響如出砂、油稠，泵掛深度加長等現(xiàn)象，造成抽油機懸點負(fù)荷不斷增加，使得光桿卡子卡在光桿位置所受的應(yīng)力不斷增加，疲勞度加強，極易光桿斷脫的現(xiàn)象發(fā)生。如何杜絕光桿斷脫帶來的風(fēng)險隱患，嚴(yán)峻考驗著采油安全生產(chǎn)工作。

2 新型抽油機光桿防斷裝置技術(shù)

2.1 研究方案理論驗證

如何從根本上解決光桿斷脫這一問題，保證生產(chǎn)的平穩(wěn)持續(xù)呢？我們針對游梁式抽油機光桿斷脫的原因，進(jìn)行分析驗證，發(fā)現(xiàn)影響光桿斷脫的主要原因是油井受地質(zhì)條件影響下，井下負(fù)荷增加，造成光桿在卡子處受應(yīng)力增大，導(dǎo)致光桿斷脫，如果有一個輔助設(shè)備在懸繩器和光桿卡子之間通過剛性的連接保護(hù)裝置，即使在光桿卡子處斷脫的情況下，抽油機也處于平穩(wěn)運行狀態(tài)，我們在海外河油田進(jìn)行了安裝實驗，通過現(xiàn)場的使用，該裝置其性能十分穩(wěn)定，從根本上解決了光桿斷脫所造成各種不良后果。

2.2 工作原理

“新型抽油機光桿防斷裝置”由防脫鋼板和懸掛防護(hù)鋼套構(gòu)成。將防脫鋼板固定在光桿防斷卡子下方的光桿上，鋼套懸掛在懸掛器上，鋼套底部與防脫鋼板螺栓連接。抽油機在正常狀態(tài)下工作時，防脫鋼板和鋼套構(gòu)成的輔助懸掛裝置不起作用，當(dāng)光桿在負(fù)荷卡子處發(fā)生折斷時，折斷處以下的光桿因防脫鋼板、鋼套、防斷卡子的作用，將光桿負(fù)荷重新落在懸繩器上，此時的防斷卡子已經(jīng)成為負(fù)荷卡子，通過防斷卡子帶動光桿上下往復(fù)運動，該裝置安裝后滿足了生產(chǎn)需要，杜絕各種風(fēng)險隱患的發(fā)生。同時有結(jié)構(gòu)簡單，易操作，安全可靠，安裝方便等特點，從根本上解決光桿斷脫的難題。

2.3 技術(shù)特點

2.3.1 關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

（1）L型螺栓采用35CrMo材質(zhì)，并經(jīng)設(shè)置處理，保證抗拉強度及抗沖擊強度。

（2）托板采用Q345B t14鋼板制作，抗拉抗彎強度大大提高。

（3）近似于連桿結(jié)構(gòu)十分可靠。

（4）結(jié)構(gòu)簡單，操作快捷，適用廣泛（適用所有游梁式抽油機）。

3 新型抽油機光桿防斷裝置的現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 應(yīng)用效果

減少和杜絕抽油井光桿斷脫引起的油氣泄漏、油井停井和環(huán)境污染，是采油廠降低噸油成本、提升精細(xì)管理、確保環(huán)境清潔的攻堅難題。在負(fù)荷大的抽油機上研發(fā)試用“新型抽油機懸繩器輔助懸掛裝置”，該裝置在光桿負(fù)荷卡子處斷裂后仍能保證抽油機正常運轉(zhuǎn)，效果良好。

能夠在光桿折斷的情況下防止光桿落入井中，避免由于光桿折斷造成的電機和減速箱損壞，保證抽油機連續(xù)運轉(zhuǎn)。修復(fù)方便，不用作業(yè)就可將光桿恢復(fù)到正常位置，有效杜絕了光桿斷脫造成的油井污染。

制作成本低、操作簡便，可在負(fù)荷大的抽油機井推廣使用，有效解決稠油區(qū)塊光桿易斷脫的老大難問題。

此裝置在油田推廣使用后，未發(fā)生一起因光桿斷裂后造成的油井停產(chǎn)、污染事故、抽油機損壞等現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)語

（1）該裝置僅是在常規(guī)懸繩器的裝備部分增設(shè)一套剛性的保護(hù)裝置，便能使油機適應(yīng)工況變化的能力增強。通過該機構(gòu)的增設(shè)，改變了游梁式抽油機適用范圍，即更加可靠、安全、平穩(wěn)，大大增強了整體結(jié)構(gòu)的強度，基本清除了過多的不安全因素，保證在抽油過程中更加安全、可靠。

（2）該裝置設(shè)計合理，制作簡便，工作可靠，現(xiàn)場操作方便，具有投入少，安全性高等特點，值得繼續(xù)推廣應(yīng)用。

陳婷（1988-），女，四川成都人，助理工程師，本科，主要從事采油地質(zhì)研究。