自動化技術在抽油機維修配套中的應用

趙可遠

（遼河油田遼興油氣開發公司，遼寧盤錦 124010）

0 引言

通常抽油裝置會因為勞動強度高而發生故障，而相關工作人員使用傳統的維修辦法效率不高，難以達到高品質工程標準。隨著電氣與液壓技術的逐步發展，利用自動化技術維護抽油設備可以獲得較高效率。企業應通過獨立創新、引進自動化設備等途徑，提高抽油設備的使用效果。

1 抽油機常見問題分析

因為有很多部件和復雜的內部構造，所以抽油機安裝程序非常復雜，一旦安裝有問題將直接影響裝置的使用效果。同時，機組維修也是一項必須由專業技術人員完成的精細工作，技術人員在操作時需要耐心、謹慎。不過因為大部分的維修人員只通過短時間的訓練就從事安裝工作，專業安裝水平并不高。

抽油裝置中需要由連接裝置來傳送資源，其中曲柄銷是傳送力的主裝置，曲柄和連接桿形成輸電線路。由于抽油機組所在的地理環境復雜，運行時抽油機會存在曲柄銷松動的問題，這樣會大幅降低發送功率效率，進而影響裝置的生產效率。潤滑油通過軸承空間流向曲軸銷、對曲柄銷有重要作用，由于軸承空間狹窄，一旦有雜質混入則會阻止潤滑油達到曲柄銷、降低生產效率。

在整個裝置中，減速箱有保護抽油機功能的作用，其在工作中也經常出現故障，主要原因是沒有對抽油機進行定期維護、油田出現嚴重的磨損、減速箱齒輪位置有嚴重的腐蝕等。由于抽油機的工作環境較差、原油腐蝕比較嚴重，因此會導致齒輪損壞進而影響其生產效率。齒輪變形也是減速箱的常見故障，原因是抽油機長期處于過載工作狀態，其壓力大于額定壓力。

2 自動化技術在抽油機維修配套中的作用

2.1 開發電動油壓式曲柄機

減速箱是抽油機的主要工作部件，一旦裝置漏油或齒輪損傷則需要將減速器放回交換機進行更換。為了不影響減速箱的維護工作，在回工廠前需要拔下抽油機的曲柄。減速器的輸出軸一般由油壓汽缸支承，抽油機的曲柄受到反作用力的影響時會被拉出。在傳統的施工操作中，需要用傾斜的鐵棒插入曲柄的開放端后用斜板粉碎，再用吊車和刮板錘從抽油機的減速器中取出曲柄，操作時傾斜的鐵棒非常容易被彈出、工作的危險性增加，并且這一操作耗費的人力資源較多且工作效率和質量不高，因此企業要獨自開發電動油壓式曲柄機，在運行中用固定爪鎖固定抽油機的位置。電動油壓式曲柄機操作簡單、工作效率高，一個人能很好地完成多人的操作，減少員工的工作時間且使用效果較好，基本上可以滿足企業的生產需要。

2.2 運用新型扳手類工具

新的鉗位器是人們通過概念和研究發明的特別工具，通過其傾斜的鐵棒的打擊動作可以變成旋轉螺母的當前動作，提高生產安全性。絲杠上端的焊接接口需要連接定位裝置的鋼板夾子，此時手動旋轉螺母使作業面和螺絲棒接觸后，使用扳手旋轉螺母進一步抬起螺絲棒，其目的是將曲柄孔打開到某個狀態。這種運行模式節省時間和勞力，提高安全率，可以取代傳統操作。也就是說，傾斜的鐵棒在以往的運轉工序中被人彈出，消除了受傷的不安全因素，解決了因曲柄破裂而引起的曲柄剪斷等問題。以前這種維修辦法有一定危險，但在采用創新的自動化維修方法后，提高了油氣開采工作效率和操作質量，減少了潛在的風險和質量問題，維修效率和質量均優于傳統的維修方法。

操作抽油機是一種體力勞動，風險較高，而應用自動控制裝置和工具可以降低操作風險及相關人員的勞動強度，提高工作效率。電動扳手是一種以交流電作為動力的優質工具，能在正常的范圍內控制螺栓緊固力，工作效率比傳統扳手更高。另外，電動扳手的電阻率非常小，可以顯著提高工作人員的熱情、加快建設速度，實現更好的管理效益。

2.3 曲柄銷的自動化維修

抽油機工作強度高、故障率較高，所以油氣開采企業必須了解常見故障的有效維護方法。

（1）曲柄銷主要是用來連接曲柄和連接桿的，在工作過程中經常損壞，發生破損時應立即更換并分析破損原因。為了有效防止曲軸銷破損，使用更高強度的材料對抽油機進行全周檢查，確認抽油機的行駛阻力是否過大并在短時間內排除。曲軸銷斷裂的大部分原因是空泵現象，一旦發生空泵現旬泵電阻就會大大增加。為有效防止空泵現象，可以采用空氣防御泵系統，監測到空泵后抽油機會自動停止工作。曲軸銷磨損斷層是持續斷層，主要使用車削套管法和噴霧電鍍法，噴涂電鍍法可以有效提高表面硬度，雖然維修效率高，但這種方法不適合磨損嚴重的情況，這時應更換或轉動套管。大部分磨損是由于潤滑不足造成的，所以相關工作人員必須仔細檢查抽油機潤滑系統并疏通堵塞的油路，使抽油機正常運行。

（2）抽油機減速箱漏油現象主要是由于老化，導致密封材料對減速箱連接面的密封效果劣化。為了避免該類故障，可以用復位密封裝置對接合面進行處理，也可以使用密封環、O 形圈等更先進的密封技術，并定期檢查減速箱的密封狀態。為避免抽油機漏油問題，相關工作人員還要采取避免振動的措施。

（3）在運行中抽運單元發生吸盤棒偏心磨損現象，主要原因是油井本身的偏差。抽桿偏轉后需要在短時間內修復，磨損不嚴重時可以通過離子噴霧修復的方法來提高表面強度。為了防止吸引桿磨損，可以使用表面硬度高的吸盤棒，或者在吸盤棒下面施加一定的重量來改善吸引桿的狀態，避免局部引力過度。相關工作人員應定期改變吸引桿的位置，使其磨損更加均勻。另外，在科技快速發展的背景下，應用新原理可以創建新裝置，如在威爾管中添加觸發器、使吸引桿和管移動，有效降低磨損現象。

2.4 運用自動化維修工具

對于連接器，抽油機一般采用高強度螺栓連接并組合使用，在運行過程中如果超過緊固扭矩的范圍，則很難確保螺栓連接的強度和連接的可靠性，這時如果操作員用傳統的扳手執行一定的扭矩分解則會產生更大的影響，導致更嚴重的結果。電動扳手的電阻率非常小，這可以顯著提高工作人員的熱情、加快建設速度，實現更好的管理效益。

抽油機運行過程中，日常的交叉維護方法是：①對抽油機各部位的螺栓進行緊固，確保抽油機整體的整潔性；②將潤滑油填充到各潤滑部件中；③調整抽油機處于平衡位置。每個輪班的工作人員都有責任每天維護抽油機，為防止螺栓松動和滑動，負責對抽油機各部分的螺栓進行檢查和緊固。特別需要注意是對曲軸銷的特殊檢查，一旦沒有合理地控制住問題就很容易發生事故，抽油機就會停止工作。

為了確認齒輪是否咬合，需檢查抽油機的減速器、確認其運行狀態，發現異常時應在短時間內更換，以確保馬達處于高速旋轉的狀態。然后再開始三軸二級減速，旋轉至曲柄低速旋轉，檢查泵送單元的動力傳遞功能，同時檢查泵的機身，確保其不含油、符合清潔條件。

為了達到理想的潤滑狀態，應檢查減速箱、中軸和其他部分，確保設備運行聲音正常、油水平正常。在日常維護過程中，如果抽油機零件損壞則應及時修理或更換，保證抽油裝置正常工作。還應根據抽油機的生產數據判定抽油系統的工作狀態。例如，根據測試指示器圖判定打孔泵的行駛狀態，一旦打孔泵不能運轉相關工作人員則必須進行修理和檢查，使其恢復正常的生產狀態。

3 結束語

抽油機是抽油裝置的主要設備，企業應重視對其的維護工作，不僅要定期檢測其質量問題，還要不斷改進維修方法。相比于傳統維修方法，自動化抽油機維修更加快捷，相關企業要積極探索自動化維修技術，確保抽油機正常運行并提高設備質量。