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油田抽油机范文1
中图分类号：TE933 文献标识码：A
在油田开发过程中，采油的方式通常是指把流到井底的原油采到地面所用到的方法，基本上分为两大类：一类是依靠藏油本身的能量使原油喷到地面，叫做自喷采油；另一类是借助外界能量将原油采到地面，叫做机械采油。目前，大庆油田开发已进入开发中后期，油田已逐渐丧失自喷能力，而采用抽油机采油的油井占油田油井总数的90％以上，而目前所用的抽油机总体效率偏低，能耗大，以目前油田生产用电占油田用电量45％左右考虑，如果抽油机总体系统效率提高，可以节约大量能源，实现低碳生产的目的，节能成为抽油机系统需要重点解决的问题之一。
1 抽油机的能量损失原因
提高游梁式抽油机装置的系统效率与油井本身的条件有密切的关系。抽油机系统的能量传递是电机的电能转换为机械能，机械能在传递过程中逐渐降低，具体损失有以下几部分组成：电动机部分损失，包括热损失和机械损失，称为电机损失；带传动部件部分损失，主要是传动中的摩擦损失，称为皮带损失；减速箱内部分损失，主要是传动中的摩擦损失，称为减速箱损失；四连杆装置，主要是轴承摩擦损失和钢丝绳变形损失，称为四连杆损失；抽油杆部分损失，主要是摩擦损失和弹性变形损失，称为抽油杆损失；抽油泵部分损失，包括机械损失，容积损失与水利损失，统称之为抽油泵损失；井下管柱部分损失，称为管柱损失。所以要提高效率，主要措施是减少能量传递过程中各环节的能量损耗。
2 抽油机节能措施
2.1 采用节能设备。目前抽油机的电动机主要从三个方面实现节能：
2.1.1 人为改变电动机的机械特性，主要是改变电源频率，以实现与负荷特性的柔性配合。
2.1.2 从设计上改变电动机的机械特性(如高转差率电动机和超高转差率电动机)，从而改善电动机与抽油机的配合。
2.1.3 提高电动机的负荷和功率因数。已成功研制了超高转差率电动机、电磁滑差电动机、稀土永磁电动机、变频调速电动机、双功率电动机、绕线式异步电动机、电动机调压装置和抽油机蓄能调压装置等。
2.2 降低皮带传递损失。不同的皮带传动方式，其传动效率不同，窄V带的传动效率要比普通V带的传动效率高。在实际生产中，要尽量选用传动效率高的传动方式，如窄V带和同步带，其传动比准确，不打滑。同时，保持皮带大小轮四点一线，以及皮带合理张进度，也是降低功率损耗的重要方面。
2.3 改进结构形式。通过改变抽油机的四连杆机构，优化相关尺寸配比，以降低抽油机的转矩因数，从而降低抽油机的工作转矩及其波动，实现节能。
2.3.1 采用偏置式抽油机。偏置式抽油机的曲柄平衡块中心线与曲柄对称中心线偏离一个角度，可以进一步优化四连杆机构悬点运动和动力特性，改变抽油机曲柄净扭矩曲线的形状和大小，使其波动平坦，减小负扭矩，从而减少抽油机的周期载荷系数，运行过程中实现“快提慢放”，提高电动机的工作效率，达到节能目的。
2.3.2 采用前置式抽油机。前置式抽油机为重型长冲程抽油机。目前在油田广泛使用的是12型、16型两种机型。从工作扭矩曲线分析，前置式抽油机平衡后的理论净扭矩曲线是一条接近水平的直线，因此其运动平衡，减速箱齿轮基本无反向负荷，连杆游梁不易疲劳损坏，机械磨损小，噪声比常规式抽油机低，整机寿命长。计算和测量表明，与同级别的常规式抽油机相比，前置式抽油机可配置较小功率的电动机，其效率可提高20％，节能效果显著。
2.4 改进平衡方式。改进抽油机的平衡方式，提高抽油机的平衡度，可以降低减速器输出轴转矩的波动幅度，达到节能的目的。
2.4.1 平衡相位角。前面提到的偏置抽油机的曲柄平衡块中心线与曲柄对称中心线构成一定的夹角Y，称为平衡相位角，这个角存在的原因，主要是因为抽油机下死点对应的曲柄位置比常规机“滞后”了一个相位角，为了平衡扭矩与载荷扭矩对齐，偏置这样一个角度。很多其它结构的抽油机也应用这一平衡方法。
2.4.2 变距平衡。所谓变距平衡原理：即抽油机尾梁平衡配重的力臂是变化的，使得平衡扭矩可以改变。在上行抽油载荷最大时，其平衡重的力臂也最大，下行时平衡块储能用以克服负扭矩，从而提高了电机的功率利用率。这种平衡节能技术，解决的是抽油载荷正常生产时的周期变化。运用变距节能原理的典型应用事例就是双驴头抽油机。
2.5 采用节能电控装置
在抽油机上配备节能电控装置，在油田节能改造技术上具有投入低、节能效果显著以及使用方便等特点。油田目前应用比较广泛的节能电控装置主要有以下3种：继电接触器调压节能。抽油机起动时都是带载起动，惯性矩较大，且总在上下死点处起动，油田在选配电机时为了启动顺利，不影响生产，一般按最大扭矩选配电机，而抽油机起动后正常工作时平均转矩与最大扭矩相比又较低，所以电机输人功率仅有额定功率的三分之一，这是造成抽油机整体系统效率低的主要原因。
通过变频调速器降速实现节能，是抽油机节能电控装置的发展方向，已经在我国部分油田开始得到了应用。随着电力电子技术的发展，变频调速器的性能将进一步提高，在抽油机节能装置改造上也会得到进一步的推广。
采用间抽控制器。低渗透油田由于地层渗流能力差，低产低效油井比例比较高，而抽油机是按照油井最大化的抽取量来进行选择的，会形成很低的泵效，也会浪费大量的电能。如果将泵效较低的油井调低降低工作参数后，泵效仍然较低，就可以对这类油井实行间开制度。抽油机装配间抽控制器后，当油井出液量不足或发生空抽时，它就会自动关闭抽油机，等待井下液量的蓄积，当液面超过一定深度时，再自动开启抽油机，这样就提高了抽油机的工作效率，避免了大量的电能浪费。
大庆油田通过推广、应用抽油机节能电控装置，在确保产量快速发展的同时，又最大限度地节约了电能，在抽油机节能改造实施工作中取得了良好的效果。同时在抽油机节能方面还可以采用节能元部件，如窄V型带传动和同步带传动等；改进平衡方式，如采用气动平衡或天平平衡等；改进“三抽”系统部件，有采用抽油杆导向器、空心抽油杆、减振式悬绳器等部件，都可提高三抽系统的工作效率，达到节能的目的。
结论
影响抽油机系统效率的因素很多，必须结合具体生产数据分析，才能找到影响某一口井的主要因素；找到主要影响因素后，要根据现场实际情况，制订可性行的优化设备方案，提高可操作性；优化设计抽油机井的生产参数，可以达到提高系统效率的目的，从而达到提高抽油机系统的整体管理水平。
参考文献
[1]张清林.抽油机的现状、发展方向及其节能技术的探索[J].科技创新导报，2008，2.
[2]张晓玲，于海迎.抽油机的节能技术及其发展趋势[J].石油和化工节能，2007，2.
油田抽油机范文2
[关键词]热洗周期 热洗时间 热洗压力 热洗温度
中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0313-01
引言
热洗是减少和清除井下管杆泵结蜡，进行油井维护管理的最重要手段。可以改善井筒流动条件，光洁油管内壁。通过实践，我们摸索了聚驱井油井结蜡判断及洗井的一些方法，并在实际生产中进行了推广应用，取得了良好的效果。
1. 热洗机理
1.1 热洗清防蜡方式主要有热洗泵洗井和热洗车洗井
热洗泵洗井是清防蜡工作的主要手段，它简单易行，成本低，效果好。通过热洗水循环对油套环形空间，泵下的筛管或防砂管等工具，抽油泵的上下凡尔或者螺杆泵的定、转子空间，油管内壁，光杆外表面附着的蜡进行清洗，确保泵正常运转。井筒内循环热洗水温度要高于60度的溶蜡温度，才能对井筒进行彻底清蜡。而温度则需要大排量的热洗水进行快速地流动和循环来实现，大排量热洗水的循环和流动则需要所洗井要具有低流压或大排量的泵或较高的热洗压力来保证。在热洗液对整套管柱的清防蜡作用中，抽油泵的上下阀、泵筒，油管内一定深度存在的结蜡段，油套环形空间的动液面以下部位是热洗的关键部位。因此热洗周期与热洗时间的确定应以这些部位结蜡情况为主要研究对象。
2. 热洗周期
2.1 热洗时间确定
影响洗井时间主要因素有产液、含水、沉没度、泵径。具统计，沉没度高低决定洗井返回时间的长短，且高含水低沉没度井在很短的时间内热洗液进出口温度就能达到一致。在最初低流压井跟踪洗井过程中，由于其热洗液返回温度快，井口进出口达到温度相同的时间较短。我们怀疑油套窜，但通过憋压法核实及热洗跟踪，没有发现所洗井有油套窜的现象。
2.2 低流压井热洗液温度损失变化
热洗操作规程进行套管气放空，替液后，高温热洗水无阻力的流入井筒。通过在计量间对热洗压力的观察，这种低流压井在倒入热洗液最初几分钟内，热洗压力值接近于零；随着热洗液的不断流入，热洗压力才有所上升。由于井下无阻力或阻力较小，热洗液的排量很大，同时，充满油套环型空间的热洗液对油管外壁加热，传导到油管内壁，在传递给油管内的采出液，如果该井含水较高，由于水比油具有更高的导热系数，所以热传递的效率更高，随着热洗时间继续，热洗液在井下有了更高程度的充满，随着抽油泵的往复运动举升到井口。由于流压低，热洗液不断充入地层，随着泵被举生到地面，如果泵的排量大，循环速度快，热洗液温度在循环过程中损失相对较小，基本保持在一定的高温下循环，确保了热洗效果。
2.3 热洗时间对地层造成伤害严重地影响产量
在合理热洗周期的前提下，单井的热洗时间应是热洗液进出口温度相同，且热洗液与采出液成分必须相同时的这段时间。当热洗液进出口温度相同时，表明这时热洗液在管柱内进行了充分的循环，不断流动的热洗液在与油管外壁、套管内壁、筛管或防砂管、泵筒及上下阀、油管内壁，光杆外壁进行充分的热传导、热交换后温度达到一致，并冲带走溶化下的蜡。通过在井口外放采出液，观察采出液成分与热洗液来水成分的是否达到相同，当它们达到一致时，表明已达到热洗目的。应用表明，当井筒内循环热洗液温度足够高时，在很短的时间内就能完成清蜡工作；反之，即使延长热洗时间也无明显效果。因此，当热洗压力一定时，热洗时间判断取决于流压的高低。
3. 洗井制度及执行情况
3.1 措施情况泵况问题进行适当调整
具统计2015年6月份矿某队油井180口，其中抽油机井80口，螺杆泵100口（目前3口井关井待转注）热洗情况，采用泵站掺水，热洗时间要求在4个小时以上，目前部分油井含水已降至50%以下，单井洗井周期依然定在70天以上，而且在周期内往往不能及时洗井，实际平均热洗周期在100天左右，月热洗井次在30次以上。每月末制定下个月的洗井计划，并在执行过程中根据个别井电流变化。加强洗井监督，每天上报地质队机采组洗井井号，由地质队进行抽查洗井质量；小队要求检查洗井井数的60%，计量间负责及时按规定洗好井，并如实填写洗井反馈卡，反映洗井过程中参数的变化，便于技术员进行洗井效果分析，进行下步工作安排。由于我队油井达180口，洗井洗不过来，因此，我队一直采用“双泵双洗”的洗井方法，即转油放水站同时启运两台热洗泵，计量间同时洗两口油井。当同时洗两口抽油机井或一抽一螺时，热洗泵启运两台30m？，当同时洗两口螺杆泵井时，热洗泵启运一台30m？泵和一台15m？泵。这种洗井方法缓解了我队洗井难的问题。但计量间控制难度加大。两口井都要洗好，就需要计量间精心控制两口井的热洗排量，均衡两口井的洗井返回温度，力争两口井都能达到预期的清蜡效果。
3.2 洗井过程中严格执行热洗操作规程
一是地面循环，回油温度达到50℃后就可以开始正常洗井；二是正式洗井前必须放套管气，关油井放气阀，夏季关闭，冬季关小掺水阀门，之后可以倒洗井流程，关闭循环阀门。计量间需控制洗井压力及两口井的洗井排量。洗井初期，压力一般控制在3.0MPa左右，抽油机井的热洗阀门可以根据螺杆泵井泵径不同，适当多开1-2扣，观察回油温度，因我队抽油机井动液面多数在800米左右，热洗液能畅通的进入井底，所以返回温度比较快，而螺杆泵井动液面多数在井口附近，同时由于其工作状况不同，所以返回温度较慢。因此，应密切观察螺杆泵井的热洗回油温度，如果1小时温度仍不见明显上升，则可确定该井没有洗进去。这时，应关小抽油机井的计量间热洗阀，将热洗压力最高提至4.0MPa，对螺杆泵井强制高压洗井，半小时内温度返回温度上升，则证明洗井液进入井筒，再强制高压洗井半小时左右将洗井压力恢复正常。如果半小时内温度返回温度不变，则可确定该井洗不通，需申请矿里安排热洗车洗井。
4 结论
经过试验流压高低决定了热洗时间，而含水，见聚浓度，举升方式则决定了热洗周期。运用不同的热洗方式确保不同层位，不同区块，不同驱油方式，不同举升方式的机采井的热洗效果。如对聚合物采出井在不同的见聚期采取不同的热洗方式。确定清防蜡井条件及措施。既要保证其正常泵况，又要使流压（或动液面）要保持一个合理的范围。对于液面在井口时洗井不通，应采取作业及其它（如加药）清防蜡措施。加强作业井现场监督，确保作业前后管杆井筒干净。了解掌握井筒管柱结构，如下割缝式防砂管，堵水，压裂，下低流压洗井器等井，以便及时调整洗井方式。
参考文献：
[1] 万人薄.《采油工程手册》.《北京石油工业出版社》.2000年.38页
[2] 杨伟东.《有杆泵采油井热洗清蜡技术》.《管理观察》.2009年3月.76页
油田抽油机范文3
关键词：优化设计；泵效；机采系统效率
前言：
有杆抽油作为石油工业传统的采油方式之一，在采油工程中一直占主导地位，而抽油机是石油开采中重要的机械采油设备。随着油田开发的不断深入，采油成本逐年递增，抽油系统效率成为衡量一个油田开发水平的重要指标。因此，开展抽油机井系统效率影响因素研究，找出影响系统效率的敏感因素，对油田提高采油系统效率及节能降耗具有很重要的意义。
1.抽油机井系统效率及优化设计技术
1.1抽油机井系统效率
抽油机井系统效率是指在原油生产中，抽油机将井下液体举升到地面的过程中所需要的有效功率（或能量）与拖动抽油机的电动机的输入功率（或能量）的比值。
要想提高抽油机的系统效率，必须尽量减少功率在液体举生过程中的各种损耗，尽可能的提高有效功率。在油井产液量和扬程一定的条件下，提高系统效率的途径有：（1）增大泵径；（2）提高泵效；（3）降低粘度；（4）采用高强度抽油杆以增大管径杆径比；（5）减轻杆柱重量及液柱重量；（6）优选抽油机种类并合理匹配电机，使电机空载功率尽可能低；（7）尽量减少抽油杆经过的井斜段的单位长度杆柱的重量；（8）调整抽油机平衡，防止电机发电（以降低地面损失功率及水击能耗）。
在这些途径中抽油机井参数优化设计技术以能耗最低或以成本最低为原则确定泵径和沉没度，以经济效益为目标函数来确定管径和杆柱钢级。
1.2 抽油机井优化设计技术
抽油机井优化设计技术是通过开展能量分析，将有杆泵抽油系统输入功率分为地面损失功率、粘滞损失功率、滑动损失功率、溶解气膨胀功率、有用功率五部分并建立相应的函数关系。
在油井产液量相对稳定的情况下，计算出不同参数组合所对应的输入功率。优化设计是在保证油井产液量相对稳定的前提下，以输入功率最低、系统效率最高为原则，优选最佳设计方案、最优技术和最优生产参数，以提高机采井运行质量与效率。利用“机采参数优化设计”软件，主要优化设计的参数包括：泵径、泵深、冲程、冲次、管杆最佳组合等。由于此前大部分机采井机杆泵不配套、管杆组合不合理，所以通过优化设计可以较大提高系统效率。
2.能耗最低机采系统设计软件应用
所用的能耗最低机采系统设计软件，具有以下主要功能：（1）进行能耗最低或成本最低机采系统设计；（2）对机采系统的能耗、系统效率、成本现状进行评价分析；（3）对原机采系统测试数据进行计算处理；（4）对设计的新系统进行跟踪评估。
2.1能耗最低机采系统设计软件实施办法
（1）抽油机井躺井后由采油队技术人员在24小时内进行设计优化，并报地质队。
（2）地质队负责对优化设计进行审核，审核后按照优化内容进行地质设计。对于优化内容有异议的，要及时组织相关人员进行讨论。
（3）技术监督股严格按照设计要求进行管、杆、泵的配置，做好作业过程中的监督检查。
（4）采油队在优化设计完成后，对优化后的地面参数提前落实，制定相应调整措施，确保作业开井一周内按照设计要求调整到位。
（5）采油队技术员在地质队完成设计后把设计内容录入“机采优化”平台内，并在实施后一周内将效果对比情况一并录入。每周五上午将本周工作完成情况及效果分析按要求报采油股，由采油股汇总统计后报注采科。
2.2 能耗最低机采系统设计软件设计方法
以尚店油田SDS46X10为例，进行优化设计。动态数据：日产液量30.4t/d，含水93.1%，动液面413m，油压0.78MPa，套压0.1 MPa；静态数据：地层原油密度0.8772 kg/m?，汽油比33，原油饱和压力9.51 MPa，油层温度55.72℃，结蜡温度30℃，地层原油粘度41.8mPa・s。
2.3.能耗最低机采系统设计软件应用效果
2013年11月份至今尚店油田作业检泵17井次，优化设计17井次，检泵井设计优化率达到100%；按设计作业施工15井次，设计实施率88%。
从整体上看，按优化设计施工且冲次符合设计要求的15口检泵井单井平均泵径降低9.9mm，泵挂加深13.4m，动液面加深30m，冲次降低到2.6次，日产液量提高3.6t/d，泵效提高8.3%，输入功率下降0.85 kW，单井平均日节电20kW・h，降耗率12.69%，平均系统效率提高到10.1%，效果明显
3. 结论与认识
（1）取全取准各项参数是进行油井优化设计的前提条件，是保证优化设计质量的根本，必须加强对基础数据采集、录入的管理。在动态参数中，动液面波动大的油井，应结合多个月的油井动态情况分析，再选取合适的动液面。
（2）日常管理和维护抽油机井优化设计软件数据库应及时更新。
（3）及时调参，防止井下管杆承受不住快冲次导致断裂，重复作业。
（4）如果完全按照“功率最低原则”选择的设计结果进行施工，有时会出现“节能”与“增加成本”间的矛盾（因过多改变井下管柱组合增加的成本比优化后节约电费多）。
（5）提高抽油机系统效率是一个系统工程， 需要从整体上进行分析和调整，实现最优化的配置，才能最大限度地提高系统效率。只有通过改善地层供液状况，优化生产参数， 合理配置地面拖动系统，精细设备设施的维护管理，才能有效提高抽油机井的系统效率， 实现抽油机井的高效生产[2]。
参考文献
油田抽油机范文4
关键词：油田 抽油机 故障 处理方法
前言：近年来，油田生产企业发展速度越来越快，然而，抽油机减速箱漏油的问题一直困扰着油田生产企业，这个问题不仅仅会破坏环境，增大工人操作的危险系数，甚至会损坏减速箱，最终影响生产。
一、抽油机减速箱漏油的危害
1.对生产和管理的危害
减速箱齿轮油渗漏会导致减速箱内的齿轮磨损严重。各个轴承之间如果没有齿轮油的，就会加大摩擦力度，对设备造成了一定程度的损害，从而影响了生产进度。如果出现严重的漏油现象，很可能造成机械故障，齿轮油的渗漏与齿轮的磨损，不仅仅影响了生产，还大大增加了修复齿轮油的成本。减速箱齿轮箱的渗漏造成机身带油，因此，就要经常清理，这就需要大量的人力、物力，加大了管理难度。
2.对安全和环境的危害
减速箱输入轴刹车端的漏油会渗透到刹车片内，导致刹车失灵，给工人的操作带来一定的安全隐患。而且露出来的齿轮油还会对周边环境造成严重的污染，给减速箱的维修、管理等带来不便。
二、抽油机减速箱渗漏原因分析
1.油封磨损
抽油机是一个长期工作的设备，减速箱的主动轴以及从动轴的油封会因此出现老化的现象，油封间隙变大，齿轮油就会渗透出来。
2.轴承磨损
输出轴在工作过程中承受比较大的交变扭应力，因此，长期处于这种压力下，会加速轴承的磨损，当磨损到一定程度时，就会出现输出轴下移，最终导致轴与压盖密封间隙增大而漏油[1]。
3.安装和维护保养问题
减速箱的安装技术要求很高，安装质量的好坏也直接影响到减速箱漏油的问题，如果减速箱的上、下半块连接处密封垫子损坏、密封胶涂抹不均匀，密封效果就会不理想；同时，在设备的保养维护过程中，技术人员添加油的量不合适、不及时更换变质的油，也会加大磨损以及油外泄的现象。
4.其他原因
除了上述三个原因之外，还有许多其他因素导致减速箱漏油，比如：刹车过猛、皮带过紧，引起抽油机运转不平衡，导致减速箱的输出输入轴受力不均，出现漏油现象；抽油机运转环境相对恶劣，特别是季节的变化，在冬季、夏季早晚温差大，就会造成一部分零部件热胀冷缩，减速箱也会因此漏油；除此之外，像呼吸阀堵塞造成减速箱内气压高等等原因，都有可能造成漏油[2]。
三、减速箱漏油的改善措施
1.使用新型密封材料
针对油封之间缝隙过大的情况，应该采取使用新型材料，并设计可拆卸式结构的方式使其能够便于更换，解决输出轴两端拆卸不方便的问题。针对油封无法安装这一问题，需要采取利用其他密封材料来替代的方式解决；适当调整皮带轮的松紧度，使其处于一个合理的状态，这样才能够适应抽油机的正常运转；减速箱上、下半块连接面的渗漏，可以采取将其拆开，并把密封面清理干净，再涂抹好密封胶[3]。
2.动态调节抽油机的平衡
输出轴向下移动的主要原因是轴承的磨损，特别是与轴承压盖内圈的摩擦，加大了密封间隙。因此，我们需要动态调节抽油机的平衡，从而改变受力不均的情况，使抽油机在运转时能够承受到对称循环交变应力，从而延长轴承的使用周期，减小摩擦，最终避免因轴承摩擦发生漏油现象。
3.中间轴端面及箱口结合面漏油的处理
用新的密封垫取代旧密封垫，为了能够发挥密封效果，在涂抹密封胶时尽量涂匀涂宽[4]。这样能够加大密封面积，增强密封效果。
4.定期疏通会有孔
抽油机减速箱日常磨损会产生铁屑等杂质，而油里面如果有杂质势必会影响效果，堵塞回油孔，造成齿轮油外泄，因此，就要定期清理回油孔，以免长时间堆积给维修和保养带来麻烦。通过定期清理回油孔，能够在一定程度上减少漏油现象发生的次数。
5.对抽油机减速箱进行治理
在工作过程中，减速箱三轴和减速箱本体漏油状况也相对比较严重，因此，可以使用抽油机减速箱C封粘补方法进行治理[5]。这种方法的优势在于不用拆卸任何部件，能够最大程度的节省人力、物力。
结论：
根据上文所述，我们要想解决抽油机减速箱漏油的问题，首先要找到出现漏油现象的原因，根据实际工作情况进一步研究，最后找到合理的解决方案，这样才能够达到良好的效果。然而，有一些漏油现象我们不能够从根源上治理，那么就需要我们要加强日常的维修、保养，及时发现问题，有针对性的去解决问题。
参考文献：
[1]赵究理，庞井林.常规游梁式抽油机故障模式分析[J].石油机械，2010，18（03）：259-261.
[2]陈楫国，杨洪茂.游梁式抽油机的状态监测与故障诊断[J].中国设备工程，2012，20（05）：12-14.
[3]丛峰，杨建国，张奇.浅析游梁式抽油机故障及解决方法[J].中国设备工程，2011，10（8）：158-159.
[4]李广斌，孙爱军，刘振东. 抽油机减速箱故障原因分析及处理[J].内江科技，2013，14（01）：265-267.
油田抽油机范文5
关键词：抽油杆 断脱机理 检泵周期 可持续发展
随着油田开采进人高含水后期，开采难度增加，机械强采力度进一步加大，特别是常规有杆泵采油是胡状油田胡7块唯一应用的采油方式。抽油机井抽油杆断脱事故的发生频率也随之增加，给油田的正常生产管理带来诸多困难，不仅使维护性措施工作量增大、原油成本增加、经济效益降低，同时还影响原油产量，故对抽油杆断脱原因分析，为下步有杆泵井生产提供指导。
一、抽油杆断脱原因分析
1.受力负荷分析
从实际杆断点分布情况来看，我们认为抽油杆断裂不是在最大拉应力下发生，而是在交变应力作用下发生的疲劳破坏。如果在最大拉应力下发生破坏，那么抽油杆的断裂将主要发生在拉应力最大的上部。但是实际情况表明，在抽油杆柱的上部、中部、下部都有断裂故障的发生。另外，从现场实际观察发现，抽油杆呈脆性断裂，而不是塑性变形，这也是疲劳破坏的特点之一。
抽油杆在工作时承受交变载荷,在抽油杆内部产生最大应力、最小应力的不对称循环应力。在交变负荷作用下，抽油杆往往疲劳断裂。
2.冲次分析
当抽油机井冲程增大或冲次增大时，悬点最大载荷增加。根据
，悬点最大载荷与冲次成平方比关系。从胡7块油井统计分析结果得出，4次时平均载荷为85KN、5次时平均载荷为87.7KN、5.5次时平均载荷为90KN。
3.含水与沉没度分析
抽油机悬点最小载荷随沉没度的下降和含水增加而下降，含水越高沉没度越低，悬点最小载荷下降的幅度越大；当悬点最小载荷降到某一值时，悬点最小载荷随着沉没度降低和含水的上升反而增加。低含水油井在低沉没度条件下运行时，由于气体的缓冲作用，泵内一般不会产生液击；高含水油井在低沉没度条件下运行时，抽油泵供液不足，由于泵内无气体或很少气体缓冲，柱塞在和液面接触瞬间将产生液击，从而加剧了抽油杆柱的振动，降低了抽油杆柱的轴向分布力，即降低了杆管产生偏磨的临界轴向压力，杆管易产生偏磨。
胡7块油井统计得出：含水大于85%的偏磨井占总偏磨井数的75. 8%。沉没度低于200m的偏磨井占总偏磨井数的76.6%，其中沉没度低于100 m 的偏磨井占总偏磨井数的62.0%。
4.拉杆及上凡尔罩断脱分析
Φ19mm杆受力最大为上冲程时的液柱惯性载荷。最下部的拉杆系统断脱的井大多是 Φ32、38 泵拉杆及上凡尔罩 ,由于这两种泵的拉杆杆体规范是Φ19mm , ①丝扣为M16×115 , 丝扣处不能满足强度要求; ②Φ32、38 泵拉杆采用背帽锁紧 ,拉接处丝扣暴露 , 又由于粘滞阻力的影响 , 柱塞运动滞后于抽油杆 , 导致拉杆数次往复弯曲 , 存在应力严重集中问题; ③由于拉杆及凡尔罩受小泵径的影响 , 尺寸受到相应限制 ,上凡尔罩壁极薄，且没有采用机械性能相对较高的材质; ④由于柱塞下行运动滞后于抽油杆 , 拉杆发生弯曲时没有扶正措施。
5.偏磨腐蚀影响
根据统计杆断脱中有45%是由于偏磨、腐蚀造成的，抽油杆偏磨腐蚀后，抽油杆有效截面积减小，抽油杆所受应力增加，同时截面积变化造成油杆应力集中也加剧了杆断的发生，但造成偏磨的主要原因为井斜-由于管柱所处的生产井段，井斜越大，管杆偏磨也越严重，抽油杆断脱的机率也越大；泵挂所处的方位角越大，井身轨迹发生偏转，也会造成管柱倾斜，管杆偏磨，，抽油杆断脱的机率也会增大。
6.抽油杆脱扣机理
抽油杆在下冲程中受没抽油杆柱向上的压力，会导致抽油杆中和点下的抽油杆柱发生弯曲，产生螺旋变形，一方面发生抽油杆和油管偏磨，另一方面螺旋变形也会产生卸扣力，引起脱扣。主要作用力包括：1）泵游动凡尔阻力：抽油杆下行时，流体通过柱塞游动阀时由于流道变小会产生压降，产生向上的力，其大小与流体运动粘度的关。2）生产套压和油套环空液面产生的沉没压力对抽油杆柱产生的压力。3）柱塞副的摩擦力产生的阻碍抽油杆柱下行弯曲载荷。
二、治理措施
针对大泵易出现杆断问题，根据杆柱受力影响，优化杆柱设计。
1.在进行杆柱设计时，建议对Φ57mm泵采用H级抽油杆，尤其上杆，但对腐蚀严重的井慎用（H级杆抗腐蚀能力差）。
2.对于泵挂沉的油井采用Φ25mm、22mm二级杆组合，减小下部杆应力，提高抗疲劳破坏的能力。
3.影响抽油杆中和点以下杆长度的主要因素是泵径、沉没度以及地层条件（原油粘度、出砂），因此在大泵径、高粘、出砂井上优化加重设计。
4.中和点以下杆使用扶正器，避免杆横向弯曲引起杆管间磨损，和避免因弯曲产生卸扣造成杆脱的机率。
5.采用专用加重杆，使中和点下移，减少中和点以下杆长度，减少管杆摩擦长度。
油田抽油机范文6
【关键词】螺杆泵;驱动装置;刹车;光杆;隐患;预防
0.前言
抽油螺杆泵驱动装置是近几年推广的地面采油设备，因其具有投资少、占地小、能耗低、维护保养方便等优越性，深受油田操作及维修人员的欢迎。然而，随着抽油螺杆泵驱动装置在采油现场的逐渐应用，其传动系统、刹车系统、附件系统等部位的安全隐患也逐渐显现出来，给采油现场的生产管理带来了很多困难。
1.概述
由于抽油螺杆泵采油系统与常规游梁式抽油机在工作机理不同，因此其维护、隐患、事故的表现形式也存在差异。通过近几年辽河油田对抽油螺杆泵驱动装置的管理经验分析，其主要安全隐患包括：方卡失效、卡持器故障、箱体类故障、传动系统故障、刹车故障、防护罩故障、变频控制柜故障等几大类。
2.抽油螺杆泵驱动装置常见故障类型
2.1方卡失效故障
井口方卡失效主要原因是作业过程中方卡卡槽存集油污、方卡夹紧力不够、方卡夹紧力不均匀、运转过程中卡牙磨损等造成的。如果方卡失效可能会造成光杆扭断、井口原油外溢污染、光杆落井、方卡反弹伤人等隐患。例如：锦45-014-230由于卡井方卡失效造成光杆甩飞，存在严重安全隐患；锦8-15-41侧井因井口方卡不合格造成光杆折断，造成井场大面积原油污染。
2.2卡持器故障
卡持器是抽油螺杆泵驱动装置的一个主要附属部件，不仅可以辅助维修驱动装置，也是油井进行辅助挤注措施的主要配件。如果卡持器故障可能会造成维修过程中光杆落井方卡反弹、现场污染、锚定器失效等隐患，。
2.3箱体类故障
箱体抽油螺杆泵驱动装置核心部分，其常见的故障包括：密封不严渗漏、受力不均震动、 箱体温度升高、齿轮过度磨损等。出现渗漏会造成油和原油溢出，甚至造成进口周边污染；出现齿轮磨损严重会造成负荷过大而烧电动机，甚至齿轮折断卡死。
2.4传动系统故障
传动系统故障一般是由于皮带老化、张力过紧、“四点不一线”会造成皮带烧损、跳槽，甚至有得会造成皮带轮破碎事故。
2.5刹车故障
抽油螺杆泵驱动装置防反转刹车装置主要有两种，即棘轮棘爪机构和液压刹车系统。当棘轮棘爪弹簧失效、棘轮棘爪磨秃会造成防反转刹车失效。液压刹车系统中缺液压油、油品变质、液压油管堵塞、呼吸阀堵塞等会造成刹车失效。当抽油螺杆泵驱动装置在刹车失效状态下运转时，一旦卡井烧断皮带会造成抽油杆突然告诉释放扭矩，严重会造成光杆甩弯或附件飞出事故。
2.6防护罩故障
抽油螺杆泵驱动装置防护罩主要是用于防护卡子飞出、皮带及皮带轮伤人的附件设施，常见的故障有：质量不合格、大小不匹配、局部破损等问题，由于防护罩故障会造成运转刮卡、人体伤害、皮带损伤等隐患。
2.7变频控制柜故障
抽油螺杆泵驱动装置变频控制柜主要作用是控制螺杆泵转数及逐渐升频启动、降频停止，该部分常见的故障有：现场电路连接错误、控制器参数设定错误及保护元件烧损等隐患。如果出现变频控制器输出反向，会造成驱动装置反转损坏刹车。如果设定参数错误会导致装置不安全运行，甚至会造成配套装置损坏事故。
3.抽油螺杆泵驱动装置隐患预防措施
根据我们对辽河油田抽油螺杆泵驱动装置故障的调查，造成以上故障的主要原因一般有：(1)光杆露头过高；(2)老式刹车可靠性差；(3)皮带轮反转时承力过大；(4)方卡卡牙损伤光杆；(5)箱体维护保养较难；(6)卡持器承压低；(7)机械密封承压低；(8)防护罩缺失；(9)电机及变频器故障等。为此，我们先后制定了以下预防措施。
(1)针对密封故障，我们将老式盘根密封系统进行改进，研制出新型上置式机械密封系统，使驱动装置的密封性得到极大提高。
(2)针对卡持器故障，我们将井口卡持器进行改造，使前期只能承压2～3MPa的卡持器耐压程度提高到17MPa，有效地解决油井挤注作业时无法密封的难题。
(3)针对方卡故障，我们开始研究了无卡牙方卡，并于2007年开始推广应用无卡牙方卡。
(4)针对刹车故障，我们将老式棘轮棘爪驱动装置刹车系统进行逐步改造和更换，并开始使用液压式驱动装置，并于2010年开始应用了伺服直驱电磁刹车驱动装置。
(5)针对控制系统故障，全面配套了变频器控制，并设置保护电流，以确保在油井发生异常时第一时间切断电流，防止扭矩继续聚集产生危险。
此外，编制《抽油螺杆泵驱动装置操作规程》和《抽油螺杆泵驱动装置日常维护保养规程》，加强抽油螺杆泵井的巡查和日常维护保养是确保抽油螺杆泵驱动装置安全平稳运行必不可少的内容。
4.结论
(1)应用抽油螺杆泵驱动装置必须依据油井的基本状况进行优选，确保设备在合理参数下运行。
(2)应用抽油螺杆泵驱动装置其配套的光杆、方卡、护罩等附属配件必须具备合理的尺寸和长度。
(3)应用抽油螺杆泵驱动装置必须确保旋转系统良好、运行平稳，并定期进行检查。
(4)抽油螺杆泵驱动装置的刹车装置尽量用液压刹车和直驱电磁刹车。
【参考文献】
