抽油機(jī)盤(pán)根盒附件的研制與運(yùn)用

王曉軍 郝麗敏 李淑艷 黃文才

摘要：分析了抽油機(jī)光桿、盤(pán)根腐蝕磨損的原因，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試驗(yàn)，利用自行研制的抽油機(jī)盤(pán)根盒附件，有效的解決了抽油機(jī)光桿腐蝕及盤(pán)根磨損速率快的問(wèn)題，提高光桿及盤(pán)根使用壽命、降低光桿和盤(pán)根更換頻次，為油田生產(chǎn)難題找到了解題思路。

關(guān)鍵詞：光桿;盤(pán)根盒;腐蝕;磨損;潤(rùn)滑脂

1、目前油田抽油機(jī)光桿、盤(pán)根的工況表現(xiàn)

1.1抽油機(jī)光桿在工作過(guò)程中長(zhǎng)期承受交變載荷的作用，容易機(jī)械損傷和腐蝕，抽油光桿的腐蝕主要表現(xiàn)為光桿表面變黑，出現(xiàn)麻點(diǎn)或小坑，盤(pán)根夾不住，出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，漏油嚴(yán)重造成井場(chǎng)環(huán)境惡劣，腐蝕嚴(yán)重的井，平均兩周更換一次密封，影響了原油生產(chǎn)，增大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和管理難度。由于抽油光桿還未到使用壽命表面就被嚴(yán)重腐蝕，不能繼續(xù)使用，需要更換光桿，造成大量的資金浪費(fèi)。

1.2為了密封井口與光桿，在采油樹(shù)的最上端設(shè)計(jì)有盤(pán)根盒，里面裝有膠皮盤(pán)根進(jìn)行密封，由于抽油機(jī)在抽油過(guò)程中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)造成盤(pán)根磨損，時(shí)間久了，盤(pán)根就會(huì)出現(xiàn)密封不嚴(yán)、漏油現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)有輕微噴勢(shì)，造成井口污染。

2、光桿腐蝕磨損的原因

2.1磨料磨損：是指凸出物或硬得顆粒雨光桿基體表面摩擦接觸過(guò)程中，致使光桿表層損傷。

2.2疲勞磨損：在光桿磨損中常見(jiàn)的針狀、豆?fàn)畹陌伎?、較大面積的損傷等都是由于疲勞損傷造成的，這是因?yàn)楸P(pán)根對(duì)光桿基體的密封壓緊作用使其表面產(chǎn)生局部壓力，光桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)使之在長(zhǎng)期接觸壓力應(yīng)力的反復(fù)作用后，光桿材質(zhì)發(fā)生塑性變形

2.3產(chǎn)出液的腐蝕磨損：原油產(chǎn)出液是造成光桿腐蝕的主要因素。原油是氣、水、烴、固共存的多相流腐蝕介質(zhì)。H2S、CO2、O2、CL-和水為最主要的腐蝕介質(zhì)。

2.4外力作用磨損：在抽油機(jī)有很多操作需要在光桿上打卡子卸負(fù)荷，因此卡子會(huì)破環(huán)光桿表層機(jī)理。

3、盤(pán)根磨損的原因

3.1光桿腐蝕：光桿的坑點(diǎn)多、毛刺多會(huì)對(duì)橡膠盤(pán)根產(chǎn)生嚴(yán)重的損傷，在很短的時(shí)間就會(huì)使盤(pán)根密封失效發(fā)生跑油

3.2光桿與盤(pán)根盒不對(duì)中：光桿的軸線與盤(pán)根盒軸線不重合，不對(duì)中對(duì)橡膠盤(pán)根的損壞十分嚴(yán)重，如果不對(duì)中嚴(yán)重的話，橡膠盤(pán)根會(huì)很快向一面磨壞而失去密封發(fā)生井口跑油。

3.3盤(pán)根潤(rùn)滑不夠：在加裝盤(pán)根時(shí)沒(méi)考慮潤(rùn)滑要求，盤(pán)根過(guò)緊光桿與盤(pán)根摩擦?xí)^(guò)熱，易造成橡膠盤(pán)根老化，加快盤(pán)根磨損而使盤(pán)根密封失效。

4、盤(pán)根盒附件的設(shè)計(jì)

4.1初步試驗(yàn)

2015年我在第五采油廠高一作業(yè)區(qū)趙76站所屬抽油機(jī)盤(pán)根盒壓蓋端面與光桿結(jié)合處加注通用鋰基潤(rùn)滑脂，目的是在光桿表面形成一層保護(hù)膜同時(shí)改善盤(pán)根潤(rùn)滑狀況。在經(jīng)過(guò)3年的觀察實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)抽油機(jī)盤(pán)根使用壽命延長(zhǎng)了3-5倍不等，最長(zhǎng)一口油井更換盤(pán)根頻次為36個(gè)月;抽油機(jī)光桿更換頻次由最嚴(yán)重的6個(gè)月延長(zhǎng)至18個(gè)月。

4.2存在問(wèn)題

4.2.1抽油機(jī)光桿在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，潤(rùn)滑脂內(nèi)部會(huì)形成一個(gè)漩渦空間（由環(huán)境溫度影響漩渦形成時(shí)間在5-10天左右），因此定期加注潤(rùn)滑脂間隔較短。

4.2.2冬季潤(rùn)滑脂粘度增加，光桿會(huì)將潤(rùn)滑脂帶離腔室。

4.2.3此方法對(duì)盤(pán)根磨損情況能起到良好的改觀，但是要對(duì)光桿表層覆蓋潤(rùn)滑保護(hù)膜，不成功。

4.3抽油機(jī)盤(pán)根盒附件的研制

在上述方法未完全成功主要原因在于，潤(rùn)滑脂腔室為開(kāi)放空間，同時(shí)受環(huán)境溫度影響較大。為此我在抽油機(jī)盤(pán)根盒外部加裝了一個(gè)附件，將磁力橡膠裁剪成同心圓狀，吸附在盤(pán)根盒壓蓋端面上，以此保護(hù)腔室中的潤(rùn)滑脂。

4.4對(duì)本裝置的應(yīng)用工況進(jìn)行說(shuō)明

抽油機(jī)盤(pán)根盒附件：由磁力橡膠底座、橡膠光桿密封墊、磁力橡膠壓蓋三部分組成。抽油機(jī)盤(pán)根盒附件是依靠磁力橡膠底座利用磁力吸附在盤(pán)根盒壓蓋表面，起支撐固定作用;將橡膠光桿密封墊安裝在磁力橡膠底座上方中空通徑大于光桿直徑0.1mm-0.2mm;磁力橡膠壓蓋起固定橡膠光桿密封墊的作用。

5、實(shí)際效果評(píng)價(jià)

抽油機(jī)盤(pán)根盒附件有著以下的使用意義：

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作成本低、制作方便。

（2）用途廣泛：本實(shí)用裝置適用于油田生產(chǎn)中任何型號(hào)抽油機(jī)，適合任何規(guī)格采油樹(shù)及盤(pán)根盒。

（3）使用方便：使用時(shí)只需將附件人工安裝在盤(pán)根盒上部即可。

（4）使用該裝置后不影響抽油機(jī)原本的任何操作。如：碰泵、卸載等。

（5）能夠有效的在光桿表層覆蓋一層潤(rùn)滑脂，起到保護(hù)光桿的作用

（6）能夠極大的改善盤(pán)根的運(yùn)行工況，降低盤(pán)根的磨損

6、結(jié)束語(yǔ)

低成本、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的附件能極大的改善光桿、盤(pán)根的運(yùn)行工況，適應(yīng)面廣、推廣容易、作用顯著、節(jié)能降耗效果明顯，具有極高的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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