抽油機(jī)井機(jī)采設(shè)備常見(jiàn)故障分析與保養(yǎng)維護(hù)措施探討

王曉寧 馬凈 王中鍇 趙亮

摘 要：在石油采集及生產(chǎn)實(shí)踐中，抽油設(shè)備是油田機(jī)械設(shè)備中最為重要關(guān)鍵的設(shè)備，在具體的使用過(guò)程中，抽油機(jī)的質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定性直接決定了油田的開(kāi)采效率和開(kāi)采質(zhì)量。為了盡可能提升抽油機(jī)的效益，降低抽油機(jī)使用成本，必須建立針對(duì)性的抽油設(shè)備管理制度和體系，切實(shí)提升抽油機(jī)的日常管理水平和質(zhì)量。接下來(lái)本文將對(duì)石油抽油機(jī)減速設(shè)備油箱滲漏故障分析及處理措施、石油抽油設(shè)備曲柄連桿故障分析及處理措施、抽油機(jī)設(shè)備的管理維護(hù)進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；故障分析；日常維護(hù)

抽油機(jī)是石油生產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中的重要設(shè)備之一。實(shí)現(xiàn)了油田開(kāi)發(fā)的機(jī)械化和自動(dòng)化。因此，抽油設(shè)備的質(zhì)量和效率直接關(guān)系到油田的生產(chǎn)?？紤]到抽油設(shè)備所處的環(huán)境復(fù)雜困難，長(zhǎng)期暴露在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，必須保證抽油設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，以保證石油生產(chǎn)的順利發(fā)展。

1.石油抽油機(jī)減速設(shè)備油箱滲漏故障分析及處理措施

1.1必須明確抽油機(jī)減速油箱滲漏的原因

作為抽油設(shè)備而言，減速箱是抽油機(jī)工作過(guò)程中的主要傳統(tǒng)連接系統(tǒng)，因此，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，減速箱承受的外部荷載較大，在長(zhǎng)期荷載作用下，很容出現(xiàn)減速箱內(nèi)部潤(rùn)滑油滲漏問(wèn)題。進(jìn)而導(dǎo)致減速設(shè)備故障。具體滲漏原因可作如下分述。第一，考慮到減速設(shè)備內(nèi)外壓力差較大，在減速設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，齒輪之間的反復(fù)磨損容易產(chǎn)生較大的熱量，由于減速箱內(nèi)部密封性良好，導(dǎo)致溫度短時(shí)間內(nèi)上升較多，根據(jù)熱脹冷縮的基本原理，減速箱內(nèi)壓力上升，若減速箱內(nèi)部透氣孔道堵塞后，也將導(dǎo)致減速箱內(nèi)部壓力上升，最終引起潤(rùn)滑油泄露。

1.2關(guān)于減速設(shè)備滲漏故障處置方法分析

由于抽油機(jī)的減速設(shè)備滲漏位置發(fā)生部位容易變化，考慮到不同部位的特殊性，故應(yīng)選取不同的處理方式。若泄露位置處在減速箱軸承端部與外殼之間，主要原因是因?yàn)槎瞬亢笊w與外殼之間的連接松動(dòng)造成的，可以考慮使用特制的石棉材料封堵，并修正石棉材料的毛刺，清理周邊油污，保持接觸位置平整，從而避免泄露的發(fā)生。若泄露位置處于軸承套筒與軸承端蓋位置，主要原因是密封失效導(dǎo)致的，由于回油孔道阻塞，導(dǎo)致機(jī)油泄露，對(duì)于此種故障，必須先詳細(xì)檢查回油孔情況，并及時(shí)將回油孔道疏通，及時(shí)更換新的密封材料。

2.石油抽油設(shè)備曲柄連桿故障分析及處理措施

2.1關(guān)于抽油機(jī)曲柄連桿故障分析

抽油設(shè)備的曲柄連桿裝置主要由曲柄結(jié)構(gòu)和連桿結(jié)構(gòu)構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)抽油設(shè)備的動(dòng)力傳動(dòng)行為。在曲柄連桿運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，曲柄銷(xiāo)承受較為嚴(yán)重的荷載影響，銷(xiāo)子受到曲柄套和連桿的雙重拉力影響。其失效形式較為復(fù)雜，主要有：脆性斷裂、銷(xiāo)子脫扣及磨損等情況。曲柄銷(xiāo)子的錐面上經(jīng)常出現(xiàn)斷裂故障，由于在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，曲柄銷(xiāo)子和錐套共同運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致施加在連桿上的拉應(yīng)力大小和方向始終在變，最終導(dǎo)致曲柄在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中有相對(duì)微小的振動(dòng)。

2.2關(guān)于曲柄銷(xiāo)子的故障處置及方法分析

在曲柄銷(xiāo)子設(shè)備出現(xiàn)故障和問(wèn)題時(shí)，一般情況下，先不急于更換設(shè)備，首先要做的是判斷故障發(fā)生的原因，究其根本原因，并及時(shí)處理；此外，要進(jìn)行設(shè)備的綜合例行檢查，常規(guī)檢查項(xiàng)目必須包括抽油設(shè)備的剪刀差值，縱向的水平情況，橫向水平情況，連桿的有效長(zhǎng)度及一個(gè)完整沖程做功過(guò)程中沖程孔內(nèi)的雜質(zhì)。檢查工作完畢后，對(duì)于不滿(mǎn)足設(shè)備要求的，必須及時(shí)更換和改造。

3.抽油機(jī)設(shè)備的管理維護(hù)

3.1抽油機(jī)設(shè)備的有效管理

要保障抽油機(jī)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對(duì)抽油機(jī)設(shè)備進(jìn)行有效管理。具體來(lái)看，抽油機(jī)設(shè)備的管理主要應(yīng)該從以下三個(gè)方面著手進(jìn)行。首先，設(shè)備管理人員應(yīng)該對(duì)抽油機(jī)設(shè)備進(jìn)行定期的巡檢和保養(yǎng)。以某油田開(kāi)采企業(yè)為例，該企業(yè)專(zhuān)門(mén)安排設(shè)備管理小組對(duì)抽油機(jī)設(shè)備進(jìn)行管理，并制定詳細(xì)的管理時(shí)間表，在每天巡檢的基礎(chǔ)上做到每月一次一級(jí)保養(yǎng)，每半年一次二級(jí)保養(yǎng)，從而保證抽油機(jī)設(shè)備能夠保持高效運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。其次，必須轉(zhuǎn)變以往粗放式設(shè)備管理的理念和方法，引入精細(xì)化管理的手段。精細(xì)化管理就是將設(shè)備維護(hù)作為主要管理工作，將設(shè)備修理作為輔助手段，改變以往忽略設(shè)備保養(yǎng)、一味在故障發(fā)生后進(jìn)行維修的管理方法。以某油田開(kāi)采企業(yè)為例，該企業(yè)設(shè)備管理人員特別建立設(shè)備管理檔案，將設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并根據(jù)記錄內(nèi)容制定針對(duì)性的管理計(jì)劃；第三，必須對(duì)異常設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)管理。例如建立健全異常設(shè)備監(jiān)控機(jī)制，對(duì)異常響聲、超負(fù)荷井等具有異常的設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，實(shí)時(shí)記錄設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。

3.2抽油機(jī)設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)

抽油機(jī)在精細(xì)化管理的過(guò)程中要養(yǎng)成“養(yǎng)大于修”的管理理念，因此要對(duì)抽油機(jī)設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)給予充分的重視。首先，設(shè)備管理人員必須對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行定期巡檢，并詳細(xì)記錄設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。例如在新疆油田進(jìn)行開(kāi)采作業(yè)的抽油機(jī)會(huì)面臨晝夜溫差，這會(huì)導(dǎo)致設(shè)備零件發(fā)生損壞，管理人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況加大巡視的力度，及時(shí)解決設(shè)備存在的問(wèn)題。其次，設(shè)備管理人員要注重設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)減速箱漏油、異常響聲等現(xiàn)象要及時(shí)停機(jī)處理，查看是否存在螺栓松動(dòng)、軸承故障、平衡塊位移等故障。

3.3進(jìn)一步加強(qiáng)和提升抽油機(jī)設(shè)備的日常管理質(zhì)量和水平

作為石油一線(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員和管理人員而言，必須掌握必要的抽油設(shè)備日常宏觀控制方法，即在具體管理工作中能夠?qū)崟r(shí)掌握和控制抽油機(jī)的井下行進(jìn)形態(tài)。比如：對(duì)于井下負(fù)荷過(guò)大或者井下井徑較小的情況，必須重點(diǎn)控制，集中精干力量放在抽油難度較大的井口位置。具體宏觀管理應(yīng)該集中在以下幾方面：第一，爆破點(diǎn)負(fù)荷。在確定好抽油泵深度位置后，抽油機(jī)在具體運(yùn)行過(guò)程中的懸浮點(diǎn)超負(fù)荷情況出現(xiàn)的概率較低，所以，在具體的設(shè)備維護(hù)過(guò)程中，管理人員及相關(guān)技術(shù)人員一般不太重視這一指標(biāo)值。但在已經(jīng)確定好熱洗周期及油井偏磨的分析中，懸浮點(diǎn)超負(fù)荷計(jì)算就具備了一定的工程實(shí)際意義。第二，抽油機(jī)扭矩分析，抽油設(shè)備在井下運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于平均泵深較小，但考慮到抽油泵直徑較大，所以，扭矩值是反應(yīng)抽油機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。在抽油機(jī)使用過(guò)程中，影響扭矩值的因素主要是沖程，伴隨沖程的提高，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩值將快速增長(zhǎng)，在泵深不變的前提下，提高泵徑，設(shè)備扭矩將發(fā)生顯著變化。

4.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

目前，中國(guó)大多數(shù)油田采用人工舉升采油方式，由于井下工況復(fù)雜，抽油機(jī)井容易出現(xiàn)各種故障，不僅會(huì)造成石油開(kāi)采不能有序進(jìn)行，影響進(jìn)度目標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成安全事故。因此，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)抽油機(jī)井故障進(jìn)行診斷很有必要。本文提出一些切實(shí)有效的優(yōu)化策略。研究可得，抽油機(jī)設(shè)備主要應(yīng)該對(duì)減速箱多功能機(jī)油液位計(jì)、減速箱呼吸閥裝置、曲柄銷(xiāo)子進(jìn)行優(yōu)化，并注重抽油機(jī)的精細(xì)化管理和后期養(yǎng)護(hù)工作。希望本文可以為研究抽油機(jī)設(shè)備優(yōu)化應(yīng)用與管理維護(hù)的相關(guān)研究人員提供參考。同時(shí)希望給我國(guó)的抽油機(jī)井常見(jiàn)故障分析與維護(hù)管理做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭小哲，劉躍忠，孫寶龍，王霞.抽油機(jī)井系統(tǒng)效率方案優(yōu)選及因素分析[J].鉆采工藝，2008年03期

[2]孟祥偉，李蓮，王宏，尹林輝，于華忠，唐守忠.抽油機(jī)簡(jiǎn)易卸載工具的研制與應(yīng)用[J].石油機(jī)械，2006年04期

[3]高艷秋，于永波，高桂紅.抽油機(jī)井用電機(jī)選配方法[J].油氣田地面工程，2006年11期

[4]盧東風(fēng)，徐曉娟，張曉峰，徐宏.抽油機(jī)井智能化組網(wǎng)管理[J].油氣田地面工程，2006年12期