抽油機井毛辮子打扭原因分析與治理對策

王海榮 王海霞

【摘 要】懸繩器鋼絲繩（俗稱毛辮子）打扭是常見抽油機故障，在生產(chǎn)運行中和油井功圖測試時，毛辮子容易打扭成麻花狀，從而造成油井功圖測試難、抽油機光桿脫扣、日常毛辮安裝維護工作量大等缺點。本文重點分析了毛辮子打扭造成的影響及其形成原因，通過研制應用毛辮扶扭器和固定油管夾有效地解決了毛辮子打扭的問題。

【關(guān)鍵詞】抽油機井；毛辮子打扭；原因分析；防治對策

1、抽油機井毛辮子打扭概述

油田開發(fā)中、后期或者在某些低區(qū)塊由于地層壓力小于井筒壓力油流便不能自噴必須使用抽油機進行采油，因此抽油機作為一種低產(chǎn)井采油專用工具顯得特別重要。

抽油機按照結(jié)構(gòu)和工作原理不同可分為游梁式抽油機和無游梁式抽油機。勝利油田在用的抽油機有1萬多臺絕大多數(shù)為游梁式抽油機。

游梁式抽油機的工作原理：由電機供給動力經(jīng)減速裝置將馬達的高速旋轉(zhuǎn)變?yōu)槌橛蜋C的低速運動并由曲柄一連桿一游梁機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槌橛蜋C的往復運動帶動深井泵工作。

游梁式抽油機的驢頭。往往做成弧形其弧線是以支架軸承為圓心游梁前臂長為半徑畫弧而得到的。作用是保證抽油時光桿始終對準井口中心位置。

懸繩器鋼絲繩（俗稱毛辮子）。懸掛在驢頭上通過懸繩器和方卡子的固定來帶動光桿做往復運動。因此毛辮子是要承受油井泵、液油以及抽油桿等的重量的也就是載荷。

抽油機所使用的毛辮子有單根和雙根之分。油田在用的抽油機機型、廠家很多。單根毛辮子的抽油機有：勝利抽油機制造廠生產(chǎn)的雙驢頭抽油機、蘭州石油機械廠生產(chǎn)的抽油機、廣饒石油機械廠生產(chǎn)的抽油機以及淄博石油機械廠生產(chǎn)的抽油機等。

在使用中，由于各種原因以雙驢頭抽油機為主的單根毛辮子抽油機井，在生產(chǎn)運行中和油井功圖測試時，毛辮子容易打扭成麻花狀，從而造成油井功圖測試難、抽油機光桿脫扣、日常毛辮安裝維護工作量大等缺點。嚴重制約了現(xiàn)場開展正常工作一直以來都沒有好的辦法來解決這個問題。

2、抽油機井毛辮子打扭對原油生產(chǎn)的影響

主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）影響測試油井示功圖。油井測試示功圖一般需要卸載和吃載毛辮子打扭兩次調(diào)整破勁兩次。打扭嚴重的油井測功圖的工作量很大。三個操作熟練的采油工人三個小時可能測試一口油井的示功圖。

（2）操作不安全。有的油井懸繩器距離安全基準面高可達2米以上。在調(diào)整治理毛辮子打扭過程中存在不安全因素。首先操作人員爬上爬下不安全其次毛辮子扭勁很大容易傷到操作人員再者剎車失靈更容易造成人身傷害。

（3）維護費用高。一是增加躺井毛辮子反復扭擺容易造成抽油桿之間脫扣造成躺井。二是浪費毛辮子經(jīng)常性扭擺和破勁容易造成毛辮子破股縮短使用壽命。三是縮短光桿使用壽命毛辮子破勁后很難調(diào)到一個合適的位置往往是毛辮子別勁光桿也別勁縮短了使用壽命。四是增加采油工人不必要的工作量。測功圖本來是一個人的工作量現(xiàn)在變成了三個以上職工的工作量無謂的工作量增加了。

（4）影響油井產(chǎn)量。正常游梁式抽油機測一個示功圖可能只需要十分鐘的時間打扭的油井一般需要三個小時時間。停井時間越長影響油井產(chǎn)量越多。并且高含砂、含蠟或稠油油井停井時間越長就越容易躺井。

游梁式抽油機井只要是單根毛辮子就會打扭。打扭的嚴重程度雖然不一樣但都已經(jīng)嚴重的制約了油井生產(chǎn)對勝利油田來說都是一個有待克服的難題。

3、毛辮子打扭的成因分析

油田是一個產(chǎn)油大戶同時也是一個能耗大戶節(jié)能增效是重中之重的大事。雙驢頭抽油機節(jié)能率可達20%以上，曾一度受到用戶單位的青睞。但是由于雙驢頭抽油機中軸承易損壞維護管理工作量大等原因沒有進一步普及開勝利油田一直保持在1000臺左右使用量。

我們通過調(diào)研分析認為雙驢頭抽油機易損壞主要是由以下幾個方面的因素引起的；

（1）負載重。雙驢頭抽油機機型大沖程長（最大5米），泵下的深，長期處于滿負荷運轉(zhuǎn)，中軸承易損壞。

（2）單根毛辮子。單根毛辮子打扭嚴重，尤其在抽油機運轉(zhuǎn)過程中，表現(xiàn)為懸繩器來回擺動對中軸承的損壞非常嚴重。

（3）設計原因。由于是兩個驢頭前驢頭、后驢頭以及中軸承在安裝時確定一條直線難。因此裝配時容易留后患損壞中軸承。

（4）其他原因。如作業(yè)時擺驢頭油井測試示功圖采油工人保養(yǎng)不及時等。

單根毛辮子打扭原因分析：游梁式抽油機卸載和吃載時，懸繩器鋼絲繩（即毛辮子）有一個松勁和吃勁的過程，這個過程表現(xiàn)為毛辮子自身進行扭動。受安裝方式、長度和材質(zhì)的影響毛辮子扭動的幅度不一樣。

一口抽油機井毛辮子自身過長，安裝時又沒裝正，油井井下供液不穩(wěn)定，油井載荷變化大等因素都存在，那么這口抽油機井在正常生產(chǎn)過程中毛辮子就會來回擺動甚至很嚴重。其結(jié)果就是引起油井抽油桿之間脫扣造成躺井。這種抽油機井卸載和吃載時毛辮子打扭非常嚴重可以擰成麻花形破勁費時費力嚴重制約了生產(chǎn)。

針對這一問題前線生產(chǎn)單位采取了一些治理措施但效果都不理想。

4、抽油機井毛辮子打扭治理對策

4.1研制抽油機毛辮扶扭器。為了解決這一難題我們根據(jù)生產(chǎn)實際設計了一種抽油機毛辮扶扭器先后做了好幾次實驗。2017年2月27日在東勝濰北采油管理區(qū)的一口打扭最嚴重的井上實驗成功第一代扶扭器?，F(xiàn)場運轉(zhuǎn)平穩(wěn)達到了預期目的只是從安全角度考慮當下行時扶扭器存在安全隱患。因此開發(fā)了第二代扶扭器。截至現(xiàn)在扶扭器已經(jīng)運轉(zhuǎn)一年多中間只加了一次黃油采油工人緊了兩次盤根。完全解決了這一難題得到了各級領(lǐng)導和前線職工的肯定。

該產(chǎn)品主要由固定油管夾、萬向輪、潤滑油孔、無縫鋼管、盤根盒、游動桿、懸鐵固定夾板、導油管等組成。

4.2研制固定油管夾。固定油管夾根據(jù)油井實際情況確定高度焊接在抽油機井的油井支架上固定油管夾通過一個自制的萬向輪和無縫鋼管進行絲扣連接無縫鋼管為一個圓形環(huán)套鋼管長米左右內(nèi)部裝有機油和盤根盒焊接為一體盤根盒內(nèi)裝有自制的耐磨盤根游動桿插入鋼管內(nèi)部其游動頭直徑略微小于鋼管內(nèi)徑游動頭通過絲扣連接游動桿四周開有機油流動槽材質(zhì)要求為耐磨的優(yōu)質(zhì)鋼材長度根據(jù)油井實際情況確定游動桿固定端通過另一個自制的萬向輪連接懸鐵固定夾板懸鐵固定夾板通過螺絲夾固在抽油機井的毛辮子懸鐵上現(xiàn)場根據(jù)油井懸鐵的高度情況確定是否在懸鐵固定夾板上增加一個向上的傾斜桿避免不必要的安全隱患；

當抽油機井正常生產(chǎn)時懸鐵帶動扶扭器做上下運動游動桿在鋼管內(nèi)自由游動導油管帶動機油來回潤滑保障了扶扭器的使用壽命。當抽油機井進行測試功圖或作業(yè)時卸載、吃載時扶扭器緊緊夾住懸鐵毛辮子就不會扭成麻花狀了正常生產(chǎn)中容易脫扣、打擺和別勁的油井由于扶扭器的扶正功能也避免了斷脫現(xiàn)象的發(fā)生。

現(xiàn)場使用效果證明該項發(fā)明能夠保持抽油機正常運轉(zhuǎn)防止毛辮子打扭成麻花防止抽油機井光桿斷裂和脫扣使油井功圖測試輕松延長了抽油機使用壽命。具有常維護簡單成本低經(jīng)濟實用等優(yōu)點。徹底解決了油田生產(chǎn)中毛辮子打扭以及光桿脫扣這一難題具有良好的推廣應用前景。安裝一口井可實現(xiàn)的直接經(jīng)濟效益約3.8萬元。

勝利油田有至少4000口油井存在脫扣和打扭問題，如果都安裝抽油機毛辮扶扭器，每年可創(chuàng)造經(jīng)濟效益：3.8萬*4000=1.52億（元）。

【參考文獻】

【1】何晉楓西過地區(qū)雙驢頭抽油機井毛辮子打扭原因及治理措施 《中國石油和化工標準與質(zhì)量》2014年 第3期.

【2】張大真；胡戰(zhàn)勝抽油機毛辮子防打扭扶正器的研制與探討 《科技致富向?qū)А?014年第09期.