荊建龍 李江(西北油田分公司塔河采油三廠,新疆 庫(kù)爾勒 841000)

1 技術(shù)背景

游梁式抽油機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中,調(diào)整沖程是一種較為常見(jiàn)的地面參數(shù)調(diào)整方式,而調(diào)整沖程需要對(duì)曲柄銷(xiāo)子進(jìn)行拆卸和安裝，由于塔河地區(qū)風(fēng)沙、干旱等天氣狀況，經(jīng)常造成曲柄軸潤(rùn)滑油干涸，造成軸套銹死。一般現(xiàn)場(chǎng)采用是用物理撞擊、整體烤制、液壓頂置等方式將曲柄銷(xiāo)子及軸套拆除。以上這些方式存在操作空間受到限制、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、降低設(shè)備使用周期、安全系數(shù)降低、操作極不方便等缺點(diǎn)，不僅增加了設(shè)備損壞率，還嚴(yán)重影響了油井的日常生產(chǎn)。

2 常規(guī)沖程調(diào)整方式及不足

目前進(jìn)行沖程調(diào)整時(shí)采用的方式根據(jù)操作方式大致分為物理撞擊拆卸、液壓頂置拆卸和物理加熱拆卸等三類(lèi)。

2.1 常規(guī)物理撞擊拆卸方式

操作時(shí)，首先將抽油機(jī)停至合適機(jī)位，對(duì)曲柄卸載后，用小錘將冕型螺母拆卸至一半行程，然后用大錘敲擊冕型螺母，敲擊至冕型螺母與曲柄貼合后，將冕型螺母退扣至絲扣末端，再進(jìn)行大錘敲擊，最終將曲柄銷(xiāo)子擊打出曲柄孔。然后用小錘將軸套敲擊出軸孔；安裝曲柄銷(xiāo)子時(shí)，用大錘敲擊曲柄銷(xiāo)子外側(cè)，將曲柄銷(xiāo)子敲擊進(jìn)入要求曲柄孔內(nèi)。

2.2 液壓頂置拆卸方式

操作時(shí)，首先將抽油機(jī)停至合適機(jī)位，對(duì)曲柄卸載后，將液壓千斤頂通過(guò)前后擋板固定在抽油機(jī)曲柄上，利用液壓的方式將曲柄銷(xiāo)子頂置出曲柄孔。然后用小錘將軸套敲擊出軸孔；安裝曲柄銷(xiāo)子時(shí)，用大錘敲擊曲柄銷(xiāo)子外側(cè)，將曲柄銷(xiāo)子敲擊進(jìn)入要求曲柄孔內(nèi)。

2.3 整體烤制方式

操作時(shí)，由于常規(guī)物理撞擊拆卸和液壓頂置都無(wú)法完成作業(yè)時(shí)，利用金屬熱脹冷縮的物理性質(zhì)，在曲柄連桿結(jié)合處進(jìn)行加熱烤制，加熱后再采取常規(guī)物理撞擊的方式進(jìn)行拆卸。

2.4 常規(guī)沖程調(diào)整不足之處

2.4.1 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)高，操作人員需站在曲柄防護(hù)欄內(nèi)進(jìn)行大錘敲擊作業(yè)；

2.4.2 要求工作人員多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，至少為4-6人；

2.4.3 用時(shí)長(zhǎng)，最久可達(dá)1-2小時(shí)，導(dǎo)致工作時(shí)效降低，從而影響油井產(chǎn)量；

2.4.4 大量人員的施力以及多種機(jī)械的配合同時(shí)進(jìn)行，在工作時(shí)及易造成人員損傷；

2.4.5 物理撞擊方式易造成冕型螺母及曲柄銷(xiāo)子絲扣損壞；

2.4.6 液壓頂置為勻速輸出力，遇到曲柄銷(xiāo)子銹蝕造成銷(xiāo)子與孔粘連時(shí)，無(wú)法拆卸曲柄銷(xiāo)子；

為解決塔河油田游梁式抽油機(jī)沖程調(diào)整作業(yè)不方便，工作量大，還經(jīng)常損壞曲柄設(shè)備，嚴(yán)重降低抽油機(jī)井生產(chǎn)時(shí)效的現(xiàn)狀。無(wú)論是從生產(chǎn)管理、設(shè)備管理還是安全管理各角度出發(fā)，都迫切需要解決上述問(wèn)題，因此展開(kāi)了對(duì)現(xiàn)有沖程調(diào)整設(shè)備的技術(shù)研究和改造。

3 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

3.1 設(shè)計(jì)思路

該裝置是根據(jù)現(xiàn)有曲柄銷(xiāo)子拆裝維修方法中所存在的問(wèn)題多，困難大的現(xiàn)狀，技術(shù)人員研制出能夠滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)需要的安全、高效的曲柄銷(xiāo)子及軸套組合式拆裝器。

采用機(jī)械擋板加持，拆卸曲柄銷(xiāo)子時(shí)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲桿的勻速作用力，使得曲柄銷(xiāo)子逐漸受力，將曲柄銷(xiāo)子拆卸；拆卸曲柄軸套，則在絲桿頂部加裝延長(zhǎng)桿和圓盤(pán)式頂筒，同樣通過(guò)旋轉(zhuǎn)絲桿，使曲柄軸套褪出軸孔；在安裝曲柄銷(xiāo)子時(shí)，將換輪組加裝在機(jī)械擋板上，用滑輪鋼索把曲柄銷(xiāo)子緊固，移至合適位置，采用滑輪組的機(jī)械力將曲柄銷(xiāo)子安裝至曲柄孔。

3.2 設(shè)計(jì)方案

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

各類(lèi)沖程調(diào)整方法數(shù)據(jù)對(duì)比表

根據(jù)設(shè)計(jì)思路，經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，游梁式抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)子及軸套組合式拆裝器制作成型。改進(jìn)和優(yōu)化的內(nèi)容有：

（1）將常規(guī)作業(yè)利用大錘生產(chǎn)的沖力而拆除曲柄銷(xiāo)子的方式改為由旋轉(zhuǎn)絲桿形成勻速作用力，減少?zèng)_力對(duì)設(shè)備的傷害；

（2）將常規(guī)作業(yè)區(qū)域狹小，可能對(duì)人員造成傷害，現(xiàn)采取棘輪扳手加長(zhǎng)桿，人員可站在安全區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，操作力臂加長(zhǎng)，使操作更加省力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；

（3）將常規(guī)作業(yè)安裝曲柄銷(xiāo)子作業(yè)由人工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械作業(yè)，由絞盤(pán)進(jìn)行安裝作業(yè)，進(jìn)一步降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率；

（4）解決了液壓頂置過(guò)程中，對(duì)存在銹蝕情況，頂置力不足的情況，當(dāng)絲桿旋轉(zhuǎn)力無(wú)法拆除時(shí)，利用敲擊門(mén)字斜鐵的震動(dòng)沖擊力使銹蝕的曲柄銷(xiāo)子拆除。（如圖1）

曲柄銷(xiāo)子拆裝器的結(jié)構(gòu)：主要由固定部分、動(dòng)力部分、絞盤(pán)部分及其它附件組成。

工作原理：曲柄銷(xiāo)子拆裝器現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)所需調(diào)整沖程進(jìn)行組合安裝，只需較少的工具和人員即可進(jìn)行作業(yè)。

3.3 拆除曲柄銷(xiāo)子操作

首先將抽油機(jī)停至合適機(jī)位，將冕型螺母拆卸，將后擋板（4）安裝在曲柄外側(cè)，把前擋板（5）安裝在曲柄內(nèi)側(cè)，再將固定板（10）安裝在前后擋板中間，然后用固定絲桿（3）將前后擋板及固定板一同進(jìn)行旋緊固定，然后把絲桿頂盤(pán)（2）前安裝軸套頂筒（6），對(duì)準(zhǔn)曲柄銷(xiāo)子，棘輪扳手（11）安裝好加長(zhǎng)桿（13），操作人員站在曲柄防護(hù)欄外進(jìn)行旋轉(zhuǎn)絲桿（1）即可將曲柄銷(xiāo)子褪出曲柄孔。如遇到曲柄銷(xiāo)子銹蝕的情況，把門(mén)字斜鐵（9）插入絲桿頂盤(pán)（2）和軸套頂筒（6）之間，用5磅小錘進(jìn)行敲擊，利用震動(dòng)沖擊力將曲柄銷(xiāo)子褪出曲柄孔。

3.4 拆除曲柄軸套操作

當(dāng)曲柄銷(xiāo)子拆除后，將絲桿（1）退回原位，在絲桿頂盤(pán)（2）和軸套頂筒（6）之間安裝延長(zhǎng)桿（8），然后操作人員繼續(xù)用棘輪扳手（11）旋轉(zhuǎn)絲桿（1），就將曲柄軸套定出曲柄孔。

3.5 安裝曲柄銷(xiāo)子操作

將絞盤(pán)底座（12）安裝在前擋板（5）上，再將絞盤(pán)（7）裝入絞盤(pán)底座（12），然后用絞繩把曲柄緊固栓牢，人員將曲柄銷(xiāo)子移至所需曲柄孔，利用絞盤(pán)的扭力將曲柄銷(xiāo)子安裝至曲柄孔內(nèi)。

4 試驗(yàn)應(yīng)用

游梁式抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)子及軸套組合式拆裝器通過(guò)前期在塔河油田采油三廠的油井現(xiàn)場(chǎng)試用，效果非常明顯。

試驗(yàn)對(duì)比效果如表1。

通過(guò)幾種沖程調(diào)整方式的對(duì)比，較常規(guī)沖程調(diào)整方法，縮短工作時(shí)間0.3-1.3小時(shí)，提高工作時(shí)效30%-65%；人員的勞動(dòng)強(qiáng)度低，操作人員少，零人員傷害概率。

5 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

以采油一隊(duì)2013年實(shí)際調(diào)整沖程工作量為例進(jìn)行計(jì)算。2012年度沖程調(diào)整工作量：106次，采用常規(guī)調(diào)整方式，年度用時(shí)：2（時(shí)）×106（次）=212（時(shí)）；年度用人：6（人）×106（次）=636（人）；采用曲柄銷(xiāo)子拆裝裝置方式，年度用時(shí)：0.7（時(shí)）×106（次）=74.2（時(shí)）；年度用人：3（人）×106（次）=318（人）。現(xiàn)將兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，采用曲柄銷(xiāo)子拆裝裝置方式較常規(guī)調(diào)整方式，年度節(jié)約工作用時(shí)137.8小時(shí)，節(jié)省人力318人；以單井1.5噸/小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算，年平均增加原油產(chǎn)量：1.5（噸）×137.8（時(shí)）=206.7噸；以原油5000元/噸計(jì)算，年平均增創(chuàng)效益：5000（元）×206.7（噸）=103.35萬(wàn)元；以人工22.9元/小時(shí)計(jì)算，年平均降本：22.9（元）×318（人）=0.73萬(wàn)元；合計(jì)年度增創(chuàng)效益104.75萬(wàn)元。

6 推廣應(yīng)用效果

游梁式抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)子及軸套組合式拆裝器克服了現(xiàn)有沖程調(diào)整作業(yè)的不足，為抽油機(jī)沖程調(diào)整工作帶來(lái)了極大的便利。不僅減輕了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，更重要的是縮減了停井操作時(shí)間，大大提高了油井生產(chǎn)時(shí)效，為油田增產(chǎn)增效做出了積極貢獻(xiàn)。通過(guò)初步的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，結(jié)合累計(jì)影響的油井生產(chǎn)時(shí)效、相對(duì)應(yīng)的人力物力等，使用游梁式抽油機(jī)曲柄銷(xiāo)子及軸套組合式拆裝器預(yù)計(jì)將年增效104萬(wàn)元以上，若全面推廣使用將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。