关键词: 抽油机;故障分析;故障原因;预防和处理措施
抽油机是油田开采常用的工具,构造和操作简单、开采效率高。油田开采的环境恶劣,长时间运行会出现各种类型的故障,分析游梁式抽油机的结构、原理以及故障原因,采取预防和改造措施,降低故障发生概率,对不同故障制定应急处理措施,确保在故障发生时在最短的时间内处理,恢复抽油机的正常运行,节省维修成本和时间,提升油田开采效率以及经济效益。
1 游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机属于有杆抽油设备,型号有下偏复合平衡5型,8型,10型,12型。
1.1主要部件
提供动力的动力机;传递动力并降低速度的减速器;传递动力并将旋转运动变成往复运动的4杆机构(曲柄、连杆、游梁、支架及横梁和底座);传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头及悬绳器总成;使抽油机停留在任意位置的刹车装置以及使动力机能在较小的负载变化范围工作的平衡装置。
1.2工作原理
由动力机供给动力,减速器将动力机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动,由曲柄—连杆—游梁机构将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动,经悬绳器总成带动深井泵工作。
2抽油机故障
2.1减速箱故障
漏油问题。①减速箱的上下结合面有瑕疵、铁屑或其他杂质导致密封性不良,观油窗或放油孔密封不严以及箱体有裂缝,主动轴和从动轴的油封损坏;②减速箱断轴以及齿轮损坏。原因有减速箱轴质量问题导致啮合不均匀,抽油机运行中负荷大和载荷差大导致承受的应力超出其承受极限、齿轮油的润滑性能下降或油脂不足以及变质;③减速箱输入轴轴向窜动。由于齿轮断齿导致输入轴缺少轴向约束或者中间轴上的从动齿轮与其他轴的齿轮啮合不好。
2.2 横梁或连杆故障
①异常响动以及抖动。井身差,抽采作业时受到不良气体以及煤粉等影响引起抽油泵卡顿,抽油机安装时尺寸不合格、螺栓未能紧固、底座水平度差以及出现剪刀差;②横梁螺栓断裂故障。当螺栓受到不均匀的应力或者螺栓的等级不足,螺栓的连接部位设计时位置不合理,受到较大应力时就会导致断脱并引起其他螺栓随机断脱;③曲柄连杆故障中的曲柄销和轴承故障以及连杆断裂故障。一是外力导致曲柄销子的备帽或螺母松脱,使4连杆机构的两侧不均匀运行。二是更换曲柄销子时销子与衬套锥度配合不好,导致异响甚至卡死。三是曲柄销与销孔不匹配,使得曲柄销轴向移位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆四是销子轴承缺少润滑油而磨损加剧,抽油机连杆受力不均匀,导致抱死现象。
2.3曲柄销故障
连杆断裂故障。①抽油机两侧曲柄销子螺母松动导致连杆运行不平衡,使连杆和曲柄剧烈摩擦导致曲柄销子脱出,增加抽油机运行中的不平衡,连杆的侧向受力增加导致连杆弯曲折断;②抽油机出厂时存在内部缺陷,受到应力作用时或者运行中出现突然的卡顿时出现断裂;③底座开裂。抽油机底座基础不牢固或下沉,底座与基础之间的垫铁过厚而导致底座局部受力增加,振动及卡顿导致支架底座断裂。
2.4抽油机电机故障
抽油机在长时间运行中电动机故障原因是过热、异常响动、线圈烧毁、轴承卡死及接线柱烧蚀。
3油田抽油机故障处理方法
3.1减速箱故障的处理措施
大负荷的井,选择双圆弧人字齿轮减速箱,合理选择润滑油粘度,增加箱体底部磁点吸附润滑油中的金属微粒。漏油问题,采用专用密封胶来封堵漏油部位或补刷防水漆,渗漏的丝扣位置使用生料带缠绕,更换损坏的密封圈或轴承。窜轴故障,检修和更换损坏的轴承或齿轮。
3.2横梁和连杆故障的处理
井身质量较差的采用内衬油管减小抽油杆偏磨,下调防冲距离减少气体在泵筒内的累积降低气阻。加大抽油机冲次,降低抽油机的冲程。检查和校正抽油机与光杆密封器,避免二者之间偏磨。
3.3横梁螺栓断裂的处理
更换等级不足的螺栓,采用通透式的上下螺栓固定横梁,增加横梁厚度降低横梁和螺栓断裂的概率。加强对横梁螺栓位置的定期检查和维护,在横梁连杆的接触面增加垫片确保螺栓受力均匀。
3.4曲柄连杆故障的处理
抽油机安装时,检查和清洗接触面,确保表面光滑且完好贴合,定期对设备润滑保养,确保润滑油充足。定期检查底座和基础的水平度,定期对连杆探伤测试,及时发现内部缺陷。抽油机工作时间>9000 h增加维护保养频率,增加连杆剪刀差测试的频率,避免两侧连杆受力不均。
3.5电机故障处理
电机运行时间>9000 h检查和测量绕组线圈避免线圈破损或匝间短路。定期检查电机接线端子避免虚接。合理选择电机功率,满足抽油机正常工作的负载。
4结束语
抽油机设备从安装投产到设备的运行再到设备的报废,在设备的生命周期内,通过提高管理水平,减少抽油机的故障率,可降低抽油机的修理费用;通过抽油机润滑管理水平的提高,降低抽油机的故障率,也可降低抽油机的修理费用;通过例保、一级保养、二级保养的开展,抽油机设备处在一个良好的状态,也可降低抽油机的修理费用。这些都体现了抽油机设备效益最大化原则。加强设备精细管理要树立以维护为主修理为辅,防止轻管理、轻保养、重使用的错误观念。建立工作流程和工作技术文件和管理规定,可以有效避免工作的盲目性。因此,必须了解抽油机井的工作原理和抽油机井的常见故障,以便及时进行维护。
参考文献
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[3]蔡绪勇.游梁式抽油机常见故障分析及处理方法[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(17):15-16.
论文作者:张晓东,殷涛,郑燕
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
标签:抽油机论文; 连杆论文; 曲柄论文; 故障论文; 螺栓论文; 横梁论文; 销子论文; 《科学与技术》2019年16期论文;