尾翼型游梁式抽油機(jī)平衡裝置應(yīng)用及分析

馬驍

摘 要：游梁式抽油機(jī)處于機(jī)械采油中重要地位，目前所使用的游梁式抽油機(jī)傳統(tǒng)調(diào)平衡方式存在勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率和調(diào)整精度低、安全性差等問(wèn)題。為此，使用了抽油機(jī)尾翼平衡裝置。該裝置由機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)組成，通過(guò)調(diào)節(jié)抽油機(jī)游梁尾部平衡配重距中軸距離從而改變平衡力矩，達(dá)到調(diào)節(jié)平衡的目的。

關(guān)鍵詞：游梁式抽油機(jī);平衡度;尾翼平衡裝置

1 現(xiàn)狀

隨著采油技術(shù)指標(biāo)（75%）與采油現(xiàn)場(chǎng)管理的提高，抽油機(jī)調(diào)平衡工作力度逐漸加大，游梁式抽油機(jī)平衡率由2014年70%左右逐步提高到2018年75.1%。公司目前共有游梁式抽油機(jī)437臺(tái)，塔架式抽油機(jī)102臺(tái)，游梁式抽油機(jī)所占比例為76.6%，大比例投入使用已成為游梁式抽油機(jī)是制約公司整體管理及生產(chǎn)指標(biāo)的主要因素。

圍繞生產(chǎn)運(yùn)行力度的逐漸加大，游梁式抽油機(jī)的使用問(wèn)題也逐步凸顯，主要體現(xiàn)在平衡率低、調(diào)平衡工作強(qiáng)度大，耗時(shí)長(zhǎng)、調(diào)整平衡危險(xiǎn)系數(shù)高。

2 游梁式抽油機(jī)存在問(wèn)題分析

2.1 游梁式抽油機(jī)平衡率低

目前通過(guò)延長(zhǎng)抽油機(jī)平衡周期等技術(shù)手段游已基本可以達(dá)到平衡，但對(duì)于初期、末期參數(shù)變化過(guò)大的階段，抽油機(jī)處于仍欠平衡狀態(tài)。目前統(tǒng)計(jì)游梁式抽油機(jī)在一個(gè)吞吐周期內(nèi)，平衡時(shí)率僅為60%左右。

2.2 調(diào)平衡工作強(qiáng)度大，耗時(shí)長(zhǎng)

一般10型游梁式抽油機(jī)調(diào)平衡時(shí)間為2h-3h，在遇到特殊情況時(shí)，如：由于抽油機(jī)保養(yǎng)不到位曲柄固定螺栓銹死時(shí)，需要電氣焊進(jìn)行切割作業(yè)等，客觀因素延長(zhǎng)了抽油機(jī)停機(jī)時(shí)間，極易造成出砂井砂卡躺井。

2.3 危險(xiǎn)系數(shù)高

調(diào)平衡工作的復(fù)雜性，同時(shí)帶來(lái)了很多不安全因素。目前，由于平衡塊很重，人又站在抽油機(jī)平衡塊軌道上，在用力敲打平衡塊時(shí)抽油機(jī)整體晃動(dòng)，容易造成機(jī)械傷害等不安全事故的發(fā)生。

3 尾翼平衡裝置應(yīng)用及分析

3.1 原理及優(yōu)點(diǎn)

針對(duì)傳統(tǒng)調(diào)平衡方式存在的弊端，引進(jìn)了尾翼平衡裝置。抽油機(jī)尾翼平衡裝置（游碼式游梁平衡調(diào)整裝置）是在抽油機(jī)游梁尾部通過(guò)調(diào)節(jié)平衡配重距中軸距離從而改變平衡力矩，使游梁式抽油機(jī)達(dá)到理想平衡的裝置。

尾翼平衡裝置工作原理：電機(jī)工作帶動(dòng)減速器驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，通過(guò)游碼式配重內(nèi)浮動(dòng)螺母帶動(dòng)游碼式配重在掛梁自鎖軌道上運(yùn)動(dòng)，游碼式配重在位置1與位置2間移動(dòng)改變平衡力矩調(diào)整平衡，從而使抽油機(jī)達(dá)到理想平衡效果。平衡配重在絲桿不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與掛梁通過(guò)自鎖裝置鎖死。

尾翼平衡裝置所具備的優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)調(diào)平衡方式的三大問(wèn)題：

（1）根據(jù)調(diào)平衡需要可隨時(shí)停機(jī)進(jìn)行調(diào)平衡工作，實(shí)現(xiàn)了在各生產(chǎn)階段快速調(diào)平衡的生產(chǎn)要求，抽油機(jī)理論周期平衡時(shí)率可達(dá)到100%。

（2）操作過(guò)程中僅需一名員工站在抽油機(jī)側(cè)后方，通過(guò)動(dòng)作按鈕就可控制配重進(jìn)行前后移動(dòng)，整個(gè)過(guò)程停機(jī)時(shí)間不到10min，高效，勞動(dòng)強(qiáng)度小。

（3）操作過(guò)程中無(wú)需使用工具、登高。避免了傳統(tǒng)調(diào)平衡方式帶來(lái)的不安全因素，安全可靠。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

自2014年3月起，陸續(xù)為10型游梁式抽油機(jī)安裝尾翼平衡裝置23臺(tái)。其使用效果如下表所示。

杜84-56-104措施前后對(duì)比表

杜84-56-104井于2014年12月14日安裝尾翼平衡裝置后，抽油機(jī)平衡度由62%變?yōu)?3%，達(dá)到平衡，日單井耗電降低40kW·h。達(dá)到了預(yù)期的使用效果。

4 結(jié)論

（1）尾翼平衡裝置與傳統(tǒng)調(diào)平衡方式相比，更加安全、高效，同時(shí)減少了操作過(guò)程停井時(shí)間，提高生產(chǎn)時(shí)率;

（2）大幅度提高了超稠油井平衡時(shí)率;

（3）新型尾翼平衡裝置擴(kuò)大了抽油機(jī)調(diào)平衡的調(diào)節(jié)范圍，更適應(yīng)超稠油井生產(chǎn)需要。