采油機械中的表面工程技術研究

劉奕良 崔東華 孫佳星 李晨

摘? ?要：采油機械是采油工程的重要組成部分，采油機械工作性能與采油質(zhì)量和經(jīng)濟效益息息相關。將表面工程技術運用于采油機械管理中，可以優(yōu)化采油機械的運行質(zhì)量和效率，美化機械設備的外觀，對延長機械設備的使用壽命非常有利?；诖?，本文將根據(jù)采油機械表面維護現(xiàn)狀，分析表面工程技術的應用方式，為采油工程建設提供參考和幫助。

關鍵詞：采油機械? 表面工程技術? 應用策略

中圖分類號：TE93? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）06（c）-0050-02

所謂表面工程技術，就是對機械設備表面進行處理維護，利用涂層、改性等方式，保護機械表面的狀態(tài)和質(zhì)量，從而達到表面美化、性能優(yōu)化的目的。但是，目前采油機械管理維護工作主要以內(nèi)部結構、運行狀態(tài)為主，對表面工程養(yǎng)護工作重視程度不高，導致采油機械管理效果不佳。因此，為了提升采油機械的運行質(zhì)量，加強機械表面工程保養(yǎng)工作非常必要，這也是提升采油機械經(jīng)濟效益的關鍵。

1? 采油機械表面工程技術應用現(xiàn)狀和意義

1.1 表面工程技術應用現(xiàn)狀

根據(jù)調(diào)查顯示，目前采油機械對表面工程管理重視程度較低，過度重視采油量管理，忽視了采油工程整體效益。雖然我國采油量不斷增加，但是由于成本管理不到位，導致采油工程經(jīng)濟效益偏低，無法實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、高收益的采油作業(yè)。同時，隨著采油環(huán)境和條件的惡化，采油機械問題也層出不窮，如：表面工程養(yǎng)護不當、故障管理不到位等等，嚴重影響了采油機械運轉質(zhì)量，采油工程系統(tǒng)穩(wěn)定性也受到不利影響。此外，相比其他機械設備而言，采油機械的表面工程管理較為復雜，現(xiàn)階段的表面工程技術需要不斷優(yōu)化創(chuàng)新，才能更好地服務于采油機械管理。

1.2 表面工程技術應用價值

采油機械表面工程主要是對機械表面的處理工作，其目的是提升機械表面的防腐、耐磨、耐熱、耐疲勞等能力，既可以美化機械表面，又能保障采油機械的運行環(huán)境。同時，在采油機械管理中，落實表面工程維護工作，可以有效控制機械的損耗，及時維護和保養(yǎng)機械表面，確保機械表面的完整性和安全性，也可以適當減少機械間的摩擦，保障采油機械生產(chǎn)精確度。除此之外，采油機械表面工程管理，從多個角度維護了機械設備的安全性能，不僅可以延長采油機械的壽命，減少機械生產(chǎn)的損耗，還可以優(yōu)化機械生產(chǎn)效率和質(zhì)量，對采油工程發(fā)展非常有利。

2? 采油機械的表面工程技術應用策略

2.1 抽油桿的表面工程

目前，20CrMo調(diào)質(zhì)鋼、42CrMo正火回火鋼以及非調(diào)質(zhì)鋼是抽油桿設備材料的主要成分，但是在實際應用過程中，抽油桿的抗腐蝕性和疲勞性較弱，所以常常出現(xiàn)斷裂問題，影響抽油機械的運行質(zhì)量。因此，將表面工程技術應用于抽油桿保養(yǎng)中，利用特殊技術強化抽油桿的抗腐蝕能力和抗疲勞能力，對抽油桿進行加固處理。例如，根據(jù)抽油桿的具體材質(zhì)，對其舒適噴丸強化處理，再利用疲勞強度試驗檢驗噴丸效果，進一步強化抽油桿的抗疲勞能力。同時，高頻沖擊感應加熱也是強化抽油桿表面的主要方式之一，通過頻率處于20～30MHz的超高脈沖對抽油桿表面進行加熱，待達到標準溫度之后，再實施冷卻處理，為抽油桿表面打造一層保護膜。此外，在進行抽油桿表面防腐防磨處理時，可以采用油桿涂覆方式，轉移金屬離子，從而達到保障抽油桿表面的完整性、提升抽油桿耐磨性的目的。例如，在采用涂覆技術時，涂層的粘結度能夠達到27MPa左右，保護抽油桿的使用環(huán)境，減少日常使用和環(huán)境對抽油桿的腐蝕傷害，有效的解決抽油管的腐蝕和摩擦問題。

2.2 抽油泵和閥組件表面工程

首先，抽油泵表面技術應用。45號鋼鍍鉻柱塞是我國的通用抽油泵，其長期工作于含氯離子和鹽水的井液，導致表面腐蝕問題非常嚴重。因此，為了克服抽油泵鍍鉻層成片脫落問題，加強抽油泵表面工程技術應用，可以提高抽油泵柱塞耐砂粒磨損能力，有效減少抽油泵的腐蝕損害。同時，泵筒零部件的表面工程而言，可以采用深井式鍍鉻、深井式氣體滲碳爐、激光表面強化技術等方式強化泵筒表面，其中激光表面技術更加現(xiàn)代化、智能化，但是無論是哪一種表面強化技術，都可以提升抽油泵表面的強度。其次，閥組件的表面技術應用。閥座和閥球是采油機械閥的主要組件，這也是最容易發(fā)生損壞的部件。因此，根據(jù)閥組件的損傷原因，制定針對性表面管理工作，可以強化各組件的表面強度，從而提升閥部件整體性能。例如，閥座口密封表面處是常見的損壞部位，所以為了避免這一問題，可以優(yōu)化閥座組合設計，利用好不銹鋼材質(zhì)打造閥座體，利用氮化硅的陶瓷材質(zhì)打造閥座口，全面提升閥座組件的強度和防護能力，對控制機械設備成本也非常有利。

2.3 電動潛油離心泵的表面工程

在采油機械的軸承系統(tǒng)中，導葉輪間的摩擦問題非常嚴重，這不僅會影響導葉輪的運行效率和質(zhì)量，還會增加機械運行阻力，加大能源消耗。二氧化鋯具有強度高、硬度高、質(zhì)量輕等特征，將其運用于泵組件中，可以降低摩擦系數(shù)，提升軸承的工作效率，更好地服務于軸承系統(tǒng)。因此，將陶瓷、二氧化鋯等材料合理運用于表面工程管理中，可以強化泵表面強度，有效減少電動潛油離心泵各部件的摩擦損耗，增加泵零件的使用壽命，確保泵組件的運行狀態(tài)。同時，在科學技術的支撐下，軸承系統(tǒng)運行環(huán)境也得到了改善，將真空滲透技術應用于其中，可以減少外部腐蝕因素的入侵，對提升止推軸承的承載力非常有利。

2.4 螺桿泵和水力活塞泵的表面工程

隨著采油工程運行負荷增加，采油機械的工作壓力也隨之增大，再加之采油出砂問題日益嚴重，導致表面摩擦腐蝕問題越來越突出。螺桿是螺桿泵的重要組成部分，其材料主要為碳鋼，但是鍍鉻螺桿抵抗油氣腐蝕能力較弱，所以常常會出現(xiàn)表面腐蝕問題。因此，在螺桿的表面工程管理中，增加螺桿表面強化和加工處理，利用好防腐涂層、材料優(yōu)化等方式，增強螺桿表面的強度和精度。例如，將螺桿表面覆蓋專用鋼，將其作為螺桿本體的保護層，從而提升耐磨性和抗腐蝕能力。同時，將新型聚合物材料作為螺桿-襯套的材料，合理運用表面改性技術，強化襯套的油溶性和表面耐磨性。另一方面，水力活塞泵可以采用新表面材料，提升活塞泵的使用質(zhì)量，也可以更好地服務于泵體工作。例如，根據(jù)水力活塞泵的工作環(huán)境，在其表面進行化學復合鍍、離子注入技術，從而提升水力泵的耐磨性，也可保障水力泵運行的穩(wěn)定性。通過這樣的方式，不僅可以保障螺桿泵和水力活塞泵的運行穩(wěn)定性，提升采油機械的工作效率，還可以提高采油工程成本控制質(zhì)量，減少表面損耗對機械的不利影響，延長采油機械的使用壽命。

3? 結語

總而言之，將表面工程技術合理運用于采油機械管理中，落實采油機械的表面工程管理工作，對優(yōu)化機械外觀、保障機械運用質(zhì)量意義非凡。通過分析采油機械表面工程管理現(xiàn)狀和價值，從抽油桿、抽油泵、閥組件、離心泵、螺桿泵等多項采油機械部件的表面管理工作出發(fā)，不僅落實了表面工程管理內(nèi)容，確保采油機械的運行環(huán)境，還可以維護采油機械的安全性和可靠性，保障采油工程順利進行，提升采油機械表面管理技術水平，有利于全面推動采油事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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