縮短抽油機調平衡時間

林功 高愛華 張函 李冬梅 孫紅

一、課題選擇

由于去年國際油價持續下跌，采油廠發展更加注重質量效益，更加注重精細管理，而抽油機平衡率對系統能耗影響較大，因此抽油機工作是否處于平衡狀態對節能降耗具有非常重要的意義。

目前，游梁式抽油機是采油管理七區注采704站原油生產的主要設備，占總采油井數的96.3%，耗電量占采油井總耗電量的95%以上；而注采704站2017年5月份抽油機功率平衡合格井數為23口，占抽油機井數的45.1%。2017年3-5月份功率法調平衡6口，目前平衡塊在曲柄上的移動主要靠人工晃動為主，由于平衡塊較重，且屬于高空作業，致使移動平衡塊費時費力，晃動幅度過大還會有平衡塊跌落的風險。平衡塊在曲柄上的移動方式制約了整個調平衡的時間和效率。

為此，我們提出了研制一種平衡塊移動裝置，縮短平衡塊移動時間的課題。

二、現狀調查

2017年采油管理七區注采704站5月抽油機電能平衡合格井數為23口，占采油井數的45.1%。2017年1-3月功率法調平衡6口，平均耗時52分鐘，操作時間是標準操作工時的1.7倍。

但通過傳統方法，我們發現：人站在減速箱上晃動平衡塊，一人往平衡塊與曲柄之間插平口起子，靠起子坡面使平衡塊移動，或直接用撬杠撬動。后來發明了齒輪搖把，插入鎖塊孔眼，搖動平衡塊，靠曲柄上齒牙撥動平衡塊。但需操作平臺，無法現場操作，且部分八型抽油機曲柄上無齒牙，無法使用搖把。

由于平衡塊較重，且屬于高空作業，致使移動平衡塊費時費力，移動平衡塊的時間占了整個調平衡工作的大部分時間；另一方面，晃動平衡塊存在著較大的安全隱患。

結論：目前平衡塊在曲柄上的移動方式需改進！

三、目標設定

1、根據現狀，制定目標如下：

抽油機（游梁式抽油機）電能法調平衡時間由52分鐘縮短至45分鐘以內。

2、目標可行性分析

（1）可行性分析一：整個調平衡工作根據游梁式抽油機電能法調平衡操作規程。

（2）可行性分析二：從現狀調查來看，“四化”模式和現場條件完全滿足電能法調平衡的技術要求。

（3）可行性分析三：改變平衡塊在曲柄上的移動方式，使平衡的移動更平穩、更快速。

結論：小組有能力實現目標。

四、原因分析及要因驗證

（一）原因分析

根據人員素質、抽油機設備的影響、平衡塊移動方式水平低三個邊緣因素對平衡率的影響繪制了關聯圖。

（二）要因驗證

驗證一：人員操作不熟練

現場操作人員按照電能法調平衡操作規程經過反復操作演練，即可熟練掌握調平衡的應用技術規范，因此確定為非要因。

驗證二：抽油機設備的影響

調平衡工作有具體的操作規程，其中就包括剎車固定曲柄、拆平衡塊鎖塊固定螺絲等一系列操作，而剎車是否靈活好用、鎖塊固定落實日常是否保養都會嚴重影響到調平衡的時間。目前隨著基礎管理的不斷提升，諸如此類的問題幾乎不存在，因此確定為非要因。

驗證三：平衡塊的移動方式

平衡塊在曲柄上的的移動目前主要靠人工晃動為主，由于平衡塊較重，且屬于高空作業，致使移動平衡塊費時費力，移動平衡塊的時間占了整個調平衡工作的大部分時間。因此確定為要因。

五、對策實施

5.1、確定思路

由電機頂絲工作原理得到啟發，整個工具主要由兩大部分構成：固定裝置和牽引裝置。固定裝置分別固定在曲柄卡槽里和平衡塊固定螺絲上，中間通過一條連桿連接，連桿靠近平衡塊固定螺絲的一側裝有圓環，套在固定螺絲上，另一側帶絲扣，通過絲扣與固定裝置連接。使用時通過上緊、卸松連桿來實現平衡塊的推拉移動，達到快速平穩移動平衡塊的目的。

5.2、試驗過程

首先我們根據確定的思路對工具進行了簡單的加工，并于2017年5月7日在GDN30X02井上進行了試驗，整個調平衡工作時間為45分鐘，試驗效果良好。

為進一步驗證該工具的可靠性，我們分別于2017年6月23日至6月28日，分別在GDN28P202等2口井進行了試驗。試驗出現新的問題：由于平衡塊固定螺絲長度較短，連桿一端的圓環容易滑出。為此，我們對工具進行了改進，加工帶翅膀的螺帽連接在平衡塊固定螺絲上，壓住圓環，防止其滑出。

5.3、安全驗證

根據規定要求和我們所設計的工具的實際情況，本工具得受力來源主要是拉、推的力，同時我們還看到推力與拉力是相同的。所以我們以材料的抗拉應力依據來選材。由測力計測得拉力最大為2000牛，經計算：

查《機械設計手冊》（2002版）得知45#鋼材料具有耐拉的優點，其許用抗拉強度為80Mpa，比較接近我們的計算結果，于是我們初步選定工具的材料為45#鋼。

根據我們設計思路要求，我們進行了機械加工。

6、效果驗證

（1）工具成本：工具的的加工費用按200元計算

M1=200（元）。

（2）原油產量：以2017年調平衡井數45口和平均單井產量（平均單井產量4.1噸，原油價格50美元）為計算依據：M2=45*10/60/24*4.1*2200=2820（元）

年創經濟效益：M=M2-M1=2820-200=2620（元）

2、社會效益

（1）該計算方法在使用過程中簡單方便、操作性強；

（2）減少職工勞動強度；

（3）小組成員積極參與，極大提高了對QC攻關活動的興趣。