絲杠開關(guān)器的研制

宋春夏 尹利明 付建勇 王志潔 唐賓霞

【摘要】油田開發(fā)生產(chǎn)過程中，許多油水輸送支干線的控制閘門因老化、破壞、管理不善會造成閘門結(jié)構(gòu)不全，導(dǎo)致無法順利開關(guān)，而現(xiàn)場大多采用硬砸、生拔的開關(guān)方法，對安全生產(chǎn)極為不利，并且對油水系統(tǒng)管理也造成諸多不便。因此，研制出一種簡易絲杠開關(guān)器，解決了這一問題，對提高勞動效率、減少不安全因素有較好的推廣價值。

【關(guān)鍵詞】油田開發(fā);安全;支干線;閘門;絲杠開關(guān)器

1.引言

在油田開發(fā)中，輸油支干線及注水管網(wǎng)的支干線埋藏深度較淺，各種型號的閘門由于體積較大，大多暴露在地表。在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，閘門的手輪和支架被偷盜的現(xiàn)象嚴(yán)重。閘門遭偷盜破壞后，只剩下閥體和絲杠，造成無法開關(guān)閘門，增加了工人的勞動強(qiáng)度和現(xiàn)場管理難度，容易釀成安全事故，并造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，我們在現(xiàn)場生產(chǎn)過程中制做一種便于開關(guān)閘門的工具，以減少因閘門無法開關(guān)造成的不安全因素并將經(jīng)濟(jì)損失降至最低。

2.渤南油田油水系統(tǒng)支干線控制閘門現(xiàn)狀

渤南油田的注水管網(wǎng)干線共有96.05km，節(jié)點(diǎn)閘門56處，外輸油干線133.75km，閘門節(jié)點(diǎn)88個，因各種原因造成不完整的閘門共78個，占全部閘門節(jié)點(diǎn)的54.2%。而目前現(xiàn)場應(yīng)用最多的方法是用工具撬開絲杠和錘打絲杠關(guān)閉的方式開關(guān)閘門。

撬開絲杠法：就是當(dāng)需要開啟閘門時，將管鉗調(diào)整到合適的開口，咬住閘門絲杠，撬動絲杠或者用榔頭、錘子等敲打管鉗，使閘門開啟;在需要關(guān)閉閘門時，敲打管鉗或絲杠，使絲杠帶動閘板關(guān)閉閘門。但這種方法在應(yīng)用時，容易造成絲杠的絲扣被破壞，且敲擊會造成絲杠彎曲，對閘門的開關(guān)造成更大的障礙，并且操作中存在許多不安全因素。

因此，研制絲杠拔桿器就顯得至關(guān)重要，該工具的研制有助于提高整個油水系統(tǒng)的管理，提高工作效率，提高生產(chǎn)安全系數(shù)。

圖1 示意圖

3.絲杠拔桿器的結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1 絲杠拔桿器的結(jié)構(gòu)

絲杠拔桿器分三部分組成：

（1）底座部分：一個可以與閘門球體中部底座對接的多孔式底座，用螺栓與螺帽連接固定，將絲杠拔桿器與閥體連接。

（2）漲力頂絲部分：八根可以張開閉合的漲力式四連桿結(jié)構(gòu)，可以通過旋轉(zhuǎn)螺桿，打開或關(guān)閉，起到通過卡瓦帶動絲杠升起或降落的目的，起到把閘門打開或關(guān)閉的目的。

示意圖如圖1所示，實(shí)物如圖2所示。

圖2 實(shí)物圖

（3）固定裝置：由四根小頂絲及兩片卡牙組成。工作時將四根頂絲圍繞閘門絲杠調(diào)整至合適位置，放入卡牙，頂緊頂絲固定。

3.2 工作原理

將處于打開狀態(tài)的閘門關(guān)閉時，將絲杠拔桿器的漲力頂絲部分處于撐開的安裝狀態(tài)，調(diào)整傳動螺桿使絲扣伸出工具合適位置，套入閘門絲杠，將底座安裝在閥體上，固定卡瓦部分先調(diào)節(jié)四條頂絲處于絲杠周圍，以能放入卡瓦為易，放入卡瓦片卡卡緊在閘門絲杠上，此時應(yīng)卡在絲杠最上部，轉(zhuǎn)動傳動螺桿，使傳動螺桿帶動漲力式四連桿結(jié)構(gòu)回收，使閘門絲杠下移，最終落至閥體最低點(diǎn)，閘門處于關(guān)閉狀態(tài)。

施工完畢需打開閘門時，轉(zhuǎn)動傳動螺桿，使?jié)q力頂絲呈支撐狀態(tài)，撐起卡瓦，從而使閘門絲杠上移，達(dá)到打開閘門的目的。閘門絲杠全部打開后，回收半圈，卸下工具，完成施工。

4.現(xiàn)場實(shí)施實(shí)例

以低產(chǎn)隊采油3隊為例，對絲杠拔桿器進(jìn)行了試驗(yàn)。采油3隊油水系統(tǒng)12公里，節(jié)點(diǎn)閘門26處，被損壞閘門17處，點(diǎn)全部閘門節(jié)點(diǎn)的65.4%，該隊日油水平37噸/天，由于管線老化，閘門損壞較多，經(jīng)常會發(fā)生系統(tǒng)停井補(bǔ)漏的施工。2013年8月份，在采油3隊使用該工具共8次，實(shí)例如下：

8月3日67#站流程改造，影響3個計量站8口油井的支干線流程，分別使用頂絲式絲杠開關(guān)工具2次，開關(guān)閘門時間分別耗時0.8小時、0.7小時，比原來的一般開關(guān)方法節(jié)約時間2小時，按每小時影響產(chǎn)量0.5噸計算，原油按3700元/噸計算，當(dāng)天增效0.5*2*3700=3700元。

8月10日因采油303隊流程改造補(bǔ)漏，使用頂絲式開關(guān)工具6井次，平均耗時0.75小時，比原來的開關(guān)方法節(jié)省開關(guān)時間共計6小時，共影響油井21口，按每小時影響產(chǎn)量1.2噸計算，原油按3700元/噸計算，施工提前完成相當(dāng)于增效1.2*6*3700=2.664萬元。

5.經(jīng)濟(jì)效益評價

2013年根據(jù)采油303隊成本核算記錄顯示，與去年同期相比，共使用絲杠開關(guān)器8次，減少停井時間8小時，相當(dāng)于多產(chǎn)原油8.2噸，按每噸原油價格3700元/噸計算，增加效益約：8.2*3700=3.034萬元。

6.結(jié)束語

當(dāng)然，絲杠拔桿器在生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用價值遠(yuǎn)不止如此，在渤南油田每年油水系統(tǒng)穿孔214次中，需停井施工的次數(shù)遠(yuǎn)大于采油3隊的使用次數(shù)，因此，該工具所產(chǎn)生的效益會更大，極有推廣空間。

因此，這種工具的研制，方便了生產(chǎn)，解決了系統(tǒng)損壞閘門開關(guān)難的問題，提高了施工效率，降低了安全風(fēng)險，對油田生產(chǎn)起到了一定的增效作用。