油井修井作業(yè)環(huán)保清洗裝置

張亞軍

（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

1 實施背景

隨著油田開采時間的延長，抽油機設(shè)備老化嚴(yán)重，生產(chǎn)管理過程中，設(shè)備維護保養(yǎng)難度和維修頻率加大，員工勞動強度大，安全風(fēng)險難于管控，需要創(chuàng)新抽油機維護管理，其意義如下。

1.1 創(chuàng)新抽油機維護管理是風(fēng)險防控體系的需要

風(fēng)險管理是在一個肯定有風(fēng)險的環(huán)境里把風(fēng)險減至最低的管理過程，目的是將可避免的風(fēng)險、成本及損失極小化。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理整個過程要實現(xiàn)有效的風(fēng)險控制，必須采用積極的防控措施，通過降低風(fēng)險發(fā)生的概率達到控制目的。采油生產(chǎn)過程中，由于抽油機運動部件空間高度較大，給維修、維護及生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整等操作帶來極大的安全隱患，創(chuàng)新抽油機維護管理方法是風(fēng)險防控、實現(xiàn)本質(zhì)安全的現(xiàn)實需要。

1.2 創(chuàng)新抽油機維護管理是提高工作效率的需要

在油田生產(chǎn)中，大慶油田有5萬余臺抽油機，抽油機能否健康運行與原油產(chǎn)量息息相關(guān)。但機多人少、勞動工具“原始”等問題一直制約著抽油機維護保養(yǎng)效率。提高抽油機維護保養(yǎng)的工作效率，一直是采油廠管理提升探索的方向。目前社會發(fā)展階段，技術(shù)發(fā)展和設(shè)備進步為抽油機維護管理實現(xiàn)由“人力”向電氣化、機械化的升級和轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了有力條件，創(chuàng)新抽油機維護管理方式方法是提高工作效率的現(xiàn)實需要。

1.3 創(chuàng)新抽油機維護管理是減輕勞動強度的需要

截止到2014年底，采油五廠游梁式抽油機已經(jīng)投產(chǎn)4748臺左右，“十三五”期間，平均年均增加近300臺。由于抽油機運動部件空間高度較大，給員工檢修、維護及參數(shù)調(diào)整等操作帶來極大的難度，操作人員勞動強度大，安全事故時有發(fā)生。降低員工的勞動強度，提高工作的幸福指數(shù)，實現(xiàn)抽油機維護本質(zhì)安全，只有通過創(chuàng)新抽油機維護管理來實現(xiàn)。

采油五廠結(jié)合近年來抽油機維護暴露出來的問題和潛在的安全隱患實際，經(jīng)過不斷對抽油機維護保養(yǎng)工作進行歸納分析，從人體力學(xué)、抽油機操作環(huán)節(jié)及季節(jié)性作業(yè)規(guī)律上，探索形成了抽油機維護保養(yǎng)“5個動作”管理模式。

2 成果基本內(nèi)涵

“5個動作”的基本內(nèi)涵是：抽油機維護保養(yǎng)管理工作中，通過對傳統(tǒng)的工具改進及革新，將抽油機高空作業(yè)轉(zhuǎn)化為地面作業(yè)，對不能轉(zhuǎn)化的高空作業(yè)，通過構(gòu)建作業(yè)平臺，拓展作業(yè)空間，防控作業(yè)安全風(fēng)險；通過應(yīng)用新設(shè)備，替代傳統(tǒng)手工操作，提高勞動效率；實施人性化的管理，降低操作人員檢修、維護過程中的勞動強度；優(yōu)化與管理相適應(yīng)的操作規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范操作步驟，實現(xiàn)維護保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化；實施節(jié)電箱上多功能電源安裝標(biāo)準(zhǔn)化管理，實現(xiàn)抽油機維護保養(yǎng)取電、用電的安全、方便、快捷。

3 成果主要內(nèi)容及做法

3.1 電動注黃油

3.1.1 傳統(tǒng)方法：徒手攀爬注黃油

抽油機的中軸、尾軸、毛辮子等部位需要常年做潤滑維護保養(yǎng)，一般在春季和秋季，共2次。由于抽油機設(shè)備自身的特殊性，采油工人在進行加注黃油的時候，需要系好安全帶，徒手攀爬到相應(yīng)的位置，有的型號抽油機機身比較高（例如14型抽油機近15m高），可以達到4層居民樓的高度，因此工人在進行加油的時候，存在一定的安全風(fēng)險。同時，工作效率也比較低下，一般尾軸需要加注4桶黃油，高空作業(yè)2h左右。

3.1.2 新方法：電動注黃油

針對目前高處作業(yè)存在的安全風(fēng)險，提出了抽油機高處作業(yè)的改進措施，利用抽油機工程車和注油機相結(jié)合，由人工攀爬到機械舉升、由手動注入到機械注入，實現(xiàn)抽油機中、尾軸、毛辮子等部位潤滑保養(yǎng)專業(yè)化管理，過去給一口抽油機加油大概需要2～3個人共2h，現(xiàn)在使用了新設(shè)備，2個人就可以在半個小時內(nèi)完成，節(jié)省了工作時間，提高了工作效率和安全系數(shù)。（如圖1）

圖1 在抽油機專用車上為尾軸加注黃油

3.2 機械換皮帶

3.2.1 傳統(tǒng)方法：人力調(diào)皮帶

抽油機皮帶是易損配件，每口抽油機井都需要進行調(diào)整和更換，工作量較大。在操作過程中，更換皮帶操作主要是拆卸電機螺絲、電機移動和頂絲調(diào)整等動作構(gòu)成，尤其是新皮帶使用2天以后還需要調(diào)整皮帶的松緊度，仍需重復(fù)上述動作，因此這種方法極為不便，安全系數(shù)低

3.2.2 新方法：機械換皮帶

利用廢舊抽油泵的柱塞和泵套構(gòu)成的雙滑軌滑車，在滑車上焊接適合各種電機地腳孔徑的鋼板，使用渦輪蝸桿機構(gòu)調(diào)整滑車帶動電機來實現(xiàn)皮帶更換和松緊度調(diào)整。這個裝置主要部件是由廢舊泵套和柱塞焊接而成，真正做到了廢物利用，節(jié)省了成本，僅需要購買1臺渦輪蝸桿機構(gòu)（大概350元左右），加工費100元，一臺價格在450元左右。在過去需要2個人大概1h完成，在應(yīng)用該裝置之后，僅需要1人大概10min就可輕松完成（如圖2所示）

圖2 新型帶渦輪蝸桿機構(gòu)的皮帶調(diào)整裝置

3.3 棘輪調(diào)平衡

3.3.1 傳統(tǒng)方法：撬杠調(diào)平衡

以往抽油機檢維修過程中，調(diào)整平衡塊位置基本靠撬杠，需要操作手站在抽油機曲柄上或減速箱（斜面）上，通過工具撬動平衡塊移動，這種操作笨重，既費力又危險，有時平衡塊很難達到理想位置。

3.3.2 新方法：棘輪快速調(diào)平衡

針對調(diào)平衡時容易發(fā)生的安全問題，第五采油廠員工自發(fā)研制了棘輪工具，當(dāng)卸掉鎖塊及松開平衡塊固定螺栓后，將該工具的齒輪端插入鎖塊所在位置，通過在施力端施加外力轉(zhuǎn)動棘輪機構(gòu)，經(jīng)連接桿帶動齒輪旋轉(zhuǎn)，達到調(diào)整平衡塊前后移動的目的，如圖3、4所示。

圖3 工人使用棘輪工具在調(diào)整平衡

圖4 棘輪工具實物圖

3.4 氣錘調(diào)沖程

3.4.1 傳統(tǒng)方法：大錘擊打調(diào)沖程

當(dāng)需要調(diào)整抽油機沖程時，在拆裝曲柄銷子過程中，一是用大錘擊打扳手緊卸曲柄銷子冕型螺母，由于是高處作業(yè)操作不平穩(wěn)，扳手不能固定在冕型螺母上，需要用手扶或用腳踩扳手，如操作稍有不慎，易出現(xiàn)安全事故；二是用大錘擊打曲柄銷時，易損壞曲柄銷子螺紋；三是大錘擊打力不夠，螺絲緊固的質(zhì)量不好，如檢查不及時易造成翻機事故。

3.4.2 新方法：氣錘擊打調(diào)沖程

第五采油廠通過研制固定扳手和曲柄銷子擊打護套，并與汽錘配合使用的方法解決了上述問題。緊卸冕型螺母操作中，將固定扳手套在曲柄銷子冕型螺母上，擰緊銷釘將扳手固定在螺母上，再將汽錘沖擊頭插在手柄護套內(nèi)，實施沖擊操作；往外擊打曲柄銷子操作中，將防護螺紋擊打護帽擰在曲柄銷子螺紋上，再將汽錘沖擊頭插在護套內(nèi)，實施沖擊操作，如圖5所示。

3.5 專設(shè)外接電源

3.5.1 傳統(tǒng)方法：鱷魚夾取電

圖5 為工人在使用氣錘對曲柄進行拆卸

抽油機檢維護過程中使用電焊機、電動工具、氣動力工具、液壓工具以及測抽油機系統(tǒng)效率、冬季井口解堵、井口照明燈都需要在抽油機節(jié)電箱內(nèi)取電，由于抽油機節(jié)電箱內(nèi)沒有專用接口，通常是用鱷魚夾夾在空氣開關(guān)下，再將空氣開關(guān)送電，這時節(jié)電箱已通電，有自啟動的抽油機容易造成抽水機啟機，非常危險；另外用鱷魚夾極其容易造成短路，造成弧光傷人、燒損設(shè)備等事故發(fā)生率很高。

3.5.2 新方法：專設(shè)接口取電

第五采油廠為解決抽油機現(xiàn)場取電問題，將全廠所有抽油機節(jié)電箱4400余臺內(nèi)部都安裝了專用取電接口，全廠所有抽油機現(xiàn)場用電設(shè)備都配備統(tǒng)一插頭，到現(xiàn)場后只要停機拉下空氣開關(guān)，插上插頭即可用電，提高了安全系數(shù)，如圖6所示。

圖6 抽油機配電箱專設(shè)插座接口

4 實施效果及經(jīng)濟效益評價

一是實現(xiàn)工作效率的有效提高。

節(jié)約人力，折合效益如下。

1名員工1年的人力成本為11．4萬元，1個月成本0．95萬元，1天成本430元，1h成本53．75元。

換皮帶：由原來的2個人70min變成現(xiàn)在的1個人10min，每調(diào)整一次節(jié)省1個人1h。目前我廠抽油機每年需要調(diào)整皮帶7500次，因此換皮帶一項就節(jié)省40．3125 萬元。

加黃油：由原來的3個人2h變成現(xiàn)在的2個人作業(yè)1h，每調(diào)整一次節(jié)省1個人1h，目前我廠抽油機每年需要加注黃油19000次，因此加黃油節(jié)省102．125 萬元。

調(diào)沖程：由原來的4個人3h變成現(xiàn)在的3個人作業(yè)1h，每調(diào)整一次節(jié)省1個人2h，目前我廠抽油機每年需要加注黃油380次，因此調(diào)沖程節(jié)省4．085萬元。

調(diào)平衡：由原來的2個人90min變成現(xiàn)在的1個人作業(yè)30min，每調(diào)整一次節(jié)省1個人1h，目前我廠抽油機每年需要調(diào)平衡3370次，因此調(diào)沖程節(jié)省18．11萬元。

專用電源：由原來的3個人70min變成現(xiàn)在的1個人作業(yè)10min，每調(diào)整一次節(jié)省2個人1h，目前我廠抽油機每年需要取電19000次，因此調(diào)沖程節(jié)省217．93萬元。

共節(jié)省人力：382．5625萬元。

二是實現(xiàn)工作質(zhì)量的大幅提升。

抽油機時率提升，增油，折合效益，2013年抽油機時率為97．49%，2014年抽油機時率為97．69%，提高了 0．2%。

三是減輕勞動強度，提高幸福指數(shù)。

通過“5個動作”的技術(shù)研究，全面提高游梁式抽油機井地面系統(tǒng)安全操作水平，最大限度地降低一線工作人員的勞動強度，實現(xiàn)游梁式抽油機井地面系統(tǒng)操作安全、方便、快捷及高效的目標(biāo)。研究成果可使游梁式抽油機井地面系統(tǒng)操作風(fēng)險降低80%以上，大幅度降低人員傷亡和財產(chǎn)損失，能夠樹立大慶油田有限責(zé)任公司的良好社會形象，提高員工幸福指數(shù)，提高油田公司在整個社會的影響力，擴大油田公司的知名度，實現(xiàn)社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的全面提高。該項研究成果不僅可以在大慶油田有限責(zé)任公司進行廣泛應(yīng)用，而且還可以推廣到全國其它油田，以實現(xiàn)油田游梁式抽油機井地面系統(tǒng)操作安全的全面提升。

5 總結(jié)與展望

為從根本上解決游梁式抽油機操作存在的問題，與現(xiàn)代化的安全生產(chǎn)管理體制、HSE的總體要求相適應(yīng)，有必要廣泛和深入開展抽油機安全操作技術(shù)研究，從根本上消除或降低操作風(fēng)險，達到抽油機井管理操作安全、方便、快捷及高效的總體目標(biāo)要求。