新型抽油機光桿防斷裝置研制與應用

陳婷（中油遼河油田公司金海采油廠，遼寧盤錦124010）

新型抽油機光桿防斷裝置研制與應用

陳婷（中油遼河油田公司金海采油廠，遼寧盤錦124010）

原油開采過程中，主要是以12型抽油機機械采油為主，隨著開采時間的延長，地層供液能力逐漸不足，動液面降低，泵掛深度不斷加長，抽油機的懸點載荷不斷增加，在采油過程中，抽油光桿在負荷卡子處經(jīng)常發(fā)生斷裂現(xiàn)象，造成油井停產(chǎn)、設備的損壞，井場污染等事故的發(fā)生。如何從根本上解決光桿斷裂現(xiàn)象，對整個采油系統(tǒng)安全生產(chǎn)工作的平穩(wěn)運行有重大的意義。

防斷裝置；光桿；斷裂

1 影響抽油機光桿斷裂原因分析

光桿是連接在抽油桿柱的最頂端的一根實心鋼桿，它是通過光桿卡子把整個抽油桿柱懸掛在懸繩器上，由于處在抽油桿柱的最頂端，所受載荷最大，加上光桿卡子卡在光桿上，使得所受應力特別集中，同時油井由于受地質(zhì)因素的影響如出砂、油稠，泵掛深度加長等現(xiàn)象，造成抽油機懸點負荷不斷增加，使得光桿卡子卡在光桿位置所受的應力不斷增加，疲勞度加強，極易光桿斷脫的現(xiàn)象發(fā)生。如何杜絕光桿斷脫帶來的風險隱患，嚴峻考驗著采油安全生產(chǎn)工作。

2 新型抽油機光桿防斷裝置技術(shù)

2.1 研究方案理論驗證

如何從根本上解決光桿斷脫這一問題，保證生產(chǎn)的平穩(wěn)持續(xù)呢？我們針對游梁式抽油機光桿斷脫的原因，進行分析驗證，發(fā)現(xiàn)影響光桿斷脫的主要原因是油井受地質(zhì)條件影響下，井下負荷增加，造成光桿在卡子處受應力增大，導致光桿斷脫，如果有一個輔助設備在懸繩器和光桿卡子之間通過剛性的連接保護裝置，即使在光桿卡子處斷脫的情況下，抽油機也處于平穩(wěn)運行狀態(tài)，我們在海外河油田進行了安裝實驗，通過現(xiàn)場的使用，該裝置其性能十分穩(wěn)定，從根本上解決了光桿斷脫所造成各種不良后果。

2.2 工作原理

“新型抽油機光桿防斷裝置”由防脫鋼板和懸掛防護鋼套構(gòu)成。將防脫鋼板固定在光桿防斷卡子下方的光桿上，鋼套懸掛在懸掛器上，鋼套底部與防脫鋼板螺栓連接。抽油機在正常狀態(tài)下工作時，防脫鋼板和鋼套構(gòu)成的輔助懸掛裝置不起作用，當光桿在負荷卡子處發(fā)生折斷時，折斷處以下的光桿因防脫鋼板、鋼套、防斷卡子的作用，將光桿負荷重新落在懸繩器上，此時的防斷卡子已經(jīng)成為負荷卡子，通過防斷卡子帶動光桿上下往復運動，該裝置安裝后滿足了生產(chǎn)需要，杜絕各種風險隱患的發(fā)生。同時有結(jié)構(gòu)簡單，易操作，安全可靠，安裝方便等特點，從根本上解決光桿斷脫的難題。

2.3 技術(shù)特點

2.3.1 關鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

（1）L型螺栓采用35CrMo材質(zhì)，并經(jīng)設置處理，保證抗拉強度及抗沖擊強度。

（2）托板采用Q345B t14鋼板制作，抗拉抗彎強度大大提高。

（3）近似于連桿結(jié)構(gòu)十分可靠。

（4）結(jié)構(gòu)簡單，操作快捷，適用廣泛（適用所有游梁式抽油機）。

3 新型抽油機光桿防斷裝置的現(xiàn)場應用

3.1 應用效果

減少和杜絕抽油井光桿斷脫引起的油氣泄漏、油井停井和環(huán)境污染，是采油廠降低噸油成本、提升精細管理、確保環(huán)境清潔的攻堅難題。在負荷大的抽油機上研發(fā)試用“新型抽油機懸繩器輔助懸掛裝置”，該裝置在光桿負荷卡子處斷裂后仍能保證抽油機正常運轉(zhuǎn)，效果良好。

能夠在光桿折斷的情況下防止光桿落入井中，避免由于光桿折斷造成的電機和減速箱損壞，保證抽油機連續(xù)運轉(zhuǎn)。修復方便，不用作業(yè)就可將光桿恢復到正常位置，有效杜絕了光桿斷脫造成的油井污染。

制作成本低、操作簡便，可在負荷大的抽油機井推廣使用，有效解決稠油區(qū)塊光桿易斷脫的老大難問題。

此裝置在油田推廣使用后，未發(fā)生一起因光桿斷裂后造成的油井停產(chǎn)、污染事故、抽油機損壞等現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié)語

（1）該裝置僅是在常規(guī)懸繩器的裝備部分增設一套剛性的保護裝置，便能使油機適應工況變化的能力增強。通過該機構(gòu)的增設，改變了游梁式抽油機適用范圍，即更加可靠、安全、平穩(wěn)，大大增強了整體結(jié)構(gòu)的強度，基本清除了過多的不安全因素，保證在抽油過程中更加安全、可靠。

（2）該裝置設計合理，制作簡便，工作可靠，現(xiàn)場操作方便，具有投入少，安全性高等特點，值得繼續(xù)推廣應用。

陳婷（1988-），女，四川成都人，助理工程師，本科，主要從事采油地質(zhì)研究。