劉淑霞++宋東華

摘 要：高原抽油機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)電、長(zhǎng)沖程慢沖次減少油井桿管偏磨頻次、延長(zhǎng)油井免修期，但是油井作業(yè)時(shí)，受到井場(chǎng)大小、作業(yè)機(jī)品種的限制，只能雇用推土機(jī)完成高原抽油移機(jī)工作，費(fèi)用昂貴，同時(shí)具體操作復(fù)雜、給搶開作業(yè)井、提高油井時(shí)率造成一定的影響。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，在保障高原抽油機(jī)迅速、安全、低費(fèi)前提下，精心設(shè)計(jì)，研制出了高原抽油機(jī)位移裝置，多次試驗(yàn)，效果顯著。

關(guān)鍵詞：高原抽油機(jī)位移裝置

1.油井作業(yè)移機(jī)存在主要問題

1）抽油機(jī)前后井場(chǎng)狹小，作業(yè)隊(duì)通井機(jī)不能操作位移或復(fù)位，拖拉機(jī)沒有足夠的拉力，現(xiàn)場(chǎng)拉不動(dòng)抽油機(jī)的問題。

.2）在用的高原抽油機(jī)，絕大部分水泥基礎(chǔ)沒有尾部中心管不能使用倒鏈。即使使用倒鏈?zhǔn)钩橛蜋C(jī)向后滑動(dòng)，勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量大，在目前條件下很不適應(yīng)的問題，

3）作業(yè)架子車不能前、后移動(dòng)高原抽油機(jī)問題。

4）通井機(jī)、推土機(jī)移機(jī)存在沒有發(fā)現(xiàn)安全隱患時(shí)，易造成不安全問題。

5）由于井場(chǎng)地形復(fù)雜通井機(jī)、推土機(jī)移機(jī)時(shí)駕駛員左右駕駛掌握不均勻造成井口偏的問題。

2.高原抽油機(jī)位移裝置的研制

主要研究思路：根據(jù)高原抽油機(jī)特點(diǎn)、重量，根據(jù)力學(xué)分析研究開發(fā)高原抽油機(jī)位移裝置動(dòng)力大于其抽油機(jī)最大靜摩擦力最為適宜。在水泥基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一個(gè)固定裝置，即在水泥基礎(chǔ)縱向中線后面鎖緊螺栓孔處設(shè)計(jì)一塊固定鋼板，鎖緊基礎(chǔ)與固定裝置。另外再設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)裝置，以固定裝置的固定鋼板為中心，與固定裝置結(jié)合，利用兩個(gè)專用設(shè)計(jì)研制的液壓千斤頂向前或向后移動(dòng)抽油機(jī)。其關(guān)鍵是通過選用技術(shù)工藝，選用選準(zhǔn)材料、專用液壓千斤頂動(dòng)力設(shè)備，使高原抽油機(jī)位移裝置達(dá)到使用要求。

技術(shù)關(guān)鍵：固定裝置：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安裝、拆卸靈活好用，能夠適應(yīng)所有型號(hào)的高原抽油機(jī)使用。與水泥基礎(chǔ)穩(wěn)定的固定在一起穩(wěn)定性可靠。不損傷水泥基礎(chǔ)上的鎖緊螺栓長(zhǎng)方形固定孔內(nèi)的鋼板。設(shè)計(jì)材料組件能夠承受移動(dòng)裝置的反作用力。移動(dòng)裝置：優(yōu)選準(zhǔn)平移管的材料，校核準(zhǔn)平移管的強(qiáng)度，根據(jù)計(jì)算要求，設(shè)計(jì)準(zhǔn)、開發(fā)研制專用千斤頂（便攜式多能維修工具）。

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：在研制高原抽油機(jī)移位裝置活動(dòng)中，準(zhǔn)確計(jì)算高原抽油機(jī)最大靜摩擦力，研究出了高原抽油機(jī)移位裝置的固定裝置部分固定技術(shù)、研究出了高原抽油機(jī)位移裝置的移動(dòng)裝置部分移動(dòng)技術(shù)。

3.計(jì)算高原抽油機(jī)最大靜摩擦力

在靜摩擦中出現(xiàn)的摩擦力稱為靜摩擦力。當(dāng)切向外力逐漸增大但兩物體仍保持相對(duì)靜止時(shí)，靜摩擦力隨著切向外力的增大而增大，但靜摩擦力的增大只能到達(dá)某一最大值。當(dāng)切向外力的大小大于這個(gè)最大值時(shí)，兩物體將由相對(duì)靜止進(jìn)入相對(duì)滑動(dòng)。靜摩擦力的這個(gè)最大值稱為“最大靜摩擦力”。這個(gè)極限摩擦力，以f最大表示。最大靜摩擦力的大小與兩物體接觸面之間的正壓力N成正比，即：

f0max=μ0N

用f0max表示最大靜摩擦力，N表示正壓力，其中比例常數(shù)μ0叫做靜摩擦系數(shù)，是一個(gè)沒有單位的數(shù)值。μ0和接觸面的材料、光滑粗糙程度、干濕情況等因素有關(guān)，而與接觸面的大小無關(guān)。

高原抽油機(jī)和基礎(chǔ)導(dǎo)軌的材料是為Q235優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，接觸摩擦系數(shù)選為μ0=0.3。目前全廠在用高原抽油機(jī)型號(hào)八種型號(hào)，見表2-2，最重26.5t，最大靜摩擦力7.94t。因此，必須設(shè)計(jì)大于7.94t動(dòng)力的高原抽油機(jī)移位裝置。

f0max=μ0N=0.3x26.5（t）=7.94（t）

3.高原抽油機(jī)位移裝置的固定部分的研制

1）設(shè)計(jì)：裝置的固定部分是固定在水泥基礎(chǔ)上，它的作用是承受移動(dòng)裝置向前、或向后的拉力和壓力，控制移動(dòng)裝置左右擺動(dòng)。

2）.高原抽油機(jī)位移裝置的移動(dòng)部分的研制

設(shè)計(jì)：裝置的移動(dòng)部分是設(shè)計(jì)兩個(gè)定位銷，插在固定裝置插座上，再設(shè)計(jì)兩個(gè)平移管，在平移管上設(shè)計(jì)間隔11厘米與定位銷子直徑略大的圓孔，這樣用定位銷子把平移管固定在固定裝置上，另外在平移管下面設(shè)計(jì)兩個(gè)支撐座、支撐架，扶正平移管。在平移管前端設(shè)計(jì)一個(gè)油頂座，根據(jù)抽油機(jī)最大靜摩擦力，選擇兩個(gè)臥式10噸液壓千斤頂，把油頂安在油頂座上，頂在抽油機(jī)底座工字鋼上，用兩個(gè)液壓千斤頂同時(shí)加壓，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)抽油機(jī)。液壓千斤頂行程走完后，卸壓，油頂回縮，再將平移管向前移一個(gè)格，加壓向前頂，依次完成。如果抽油機(jī)已經(jīng)偏離中心線，可用兩個(gè)千斤頂在移動(dòng)時(shí)調(diào)解，若抽油機(jī)偏左時(shí)，要加快左邊的液壓千斤頂加壓速度，適當(dāng)減慢右邊的液壓千斤頂?shù)募訅核俣?。能夠逐漸的調(diào)正抽油機(jī)。達(dá)到井口對(duì)中率目的，防止井口偏磨。

3.效核平移管的強(qiáng)度

已知材料Q235A抗拉（壓）強(qiáng)度σb=439Mpa￠60mm內(nèi)徑￠36mm安全系數(shù)n=1.5，許用應(yīng)力σ]=σb/n=439/1.5=292.67Mpa=2984.4145kg/cm2

已知A=（6/2）2X3.14-（3.6/2）23.14-2.6X2.4X2=28.26-10.17-12.48=5.61cm2，（平移管的實(shí)際截面積）Fmax=7.94t=794kg（最大靜摩擦力）。

實(shí)際應(yīng)力σ實(shí)=Fmax/A=7940/5.61=1415.32kg/cm2

1415.32kg/cm2<2984.4145kg/cm2即：σ實(shí)<[σ]

4.機(jī)械加工與選用千斤頂

根據(jù)選擇原材料、設(shè)計(jì)圖紙和進(jìn)行了材料的強(qiáng)度的校核后，篩選設(shè)計(jì)千斤頂即：委托常熟通潤(rùn)汽車零部件有限公司研發(fā)出便攜式多功能維修工具；型號(hào)T71001S、額載10噸，委托吉元石油科技有限公司機(jī)械加工廠按著標(biāo)準(zhǔn)加工了移動(dòng)裝置的各種配件，并進(jìn)行了驗(yàn)收合格。

組裝及整體試驗(yàn)

在設(shè)計(jì)機(jī)械加工各個(gè)配件后，進(jìn)行了整體組裝。在整體組裝過程中對(duì)著設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)指標(biāo)對(duì)每一個(gè)組件、尺寸、性能進(jìn)行了審核合格。

移動(dòng)抽油機(jī)作業(yè)時(shí)，第一步先摘掉負(fù)荷；第二步卸開鎖緊螺栓和壓板；第三步安裝滾輪與銷軸；第四步安裝固定裝置；第五步安裝移動(dòng)裝置用兩個(gè)液壓千斤頂同時(shí)加壓，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)抽油機(jī)，試驗(yàn)應(yīng)用獲得成功。

油井作業(yè)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)使用高原抽油機(jī)移位裝置移機(jī)，達(dá)到了操作方便、安全、可靠，24小時(shí)隨時(shí)使高原抽油機(jī)移位和復(fù)位，進(jìn)行油井作業(yè)或搶開井，使每口井高原抽油機(jī)作業(yè)時(shí)外雇勞務(wù)費(fèi)為零目的。

4經(jīng)濟(jì)效益分析與預(yù)測(cè)、推廣應(yīng)用前景

在統(tǒng)計(jì)調(diào)查中得知，目前移動(dòng)抽油機(jī)向前或向后移動(dòng)一次，發(fā)生費(fèi)用1990元，一個(gè)作業(yè)井次發(fā)生費(fèi)用3998元。該裝置一臺(tái)成本7000元，我們使用兩臺(tái)裝置成本14000元，根據(jù)2016年發(fā)生的費(fèi)用，可節(jié)省成本17萬(wàn)元。

5現(xiàn)場(chǎng)推廣使用結(jié)論及建議

小結(jié)：高原抽油機(jī)位移裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，解決了現(xiàn)場(chǎng)高原抽油機(jī)位移的難題，同時(shí)，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安裝、拆卸靈活好用，能夠適應(yīng)所有型號(hào)的高原抽油機(jī)使用。與水泥基礎(chǔ)穩(wěn)定的固定在一起穩(wěn)定性可靠。不損傷水泥基礎(chǔ)、抽油機(jī)任何一個(gè)部位。24小時(shí)可隨時(shí)移機(jī)，為采油隊(duì)油井作業(yè)前、開井前做好準(zhǔn)備工作創(chuàng)造了充分有利條件。