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【摘 要】目前双驴头抽油机毛辫子打扭现象很多,给测试带来很大的困难,同时在光杆上下冲程过程中,盘根磨损严重,不易更换盘根。本文通过分析抽油机井毛辫子打扭原因及目前现场采用解扭方法的利弊,提出了毛辫子打扭的改进方法和解决方案,即采用旋转式的毛辫子解扭器或者是固定式的解扭器,同时也提出了不解扭可安全测试的方法。
【关键词】毛辫子打扭;解扭器;抽油机;解扭方法
1.双驴头抽油机原理及应用情况
双驴头抽油机以常规游梁式抽油机为基础,将常规机上游梁与横梁的铰接,改为变径圆弧形后驴头、钢丝绳与横梁软连接,构成摇杆(游梁后臂)长度、连杆长度随曲柄转角的变化而变化的独特的变参数四杆机构来传递运动和扭矩。这样可以克服刚性铰链四杆机构游梁摆角大时,传动角变小,运动、动力性能变坏的缺点,实现较大的游梁摆角,减小抽油机的尺寸和重量。该种类型抽油机结构简单,性能可靠,易操作管理,节能效果良好,比较适用于长冲程低冲次的油井。
该机型毛辫子易打扭,给测试工作带来很大的困难,测试工在夹仪器后,抽油机起抽时,由于毛辫子打扭,旋转时会对仪器产生离心力,在离心力作用下测试仪器经常被甩出,测试工如果躲闪不及,很容易造成事故。同时,打扭井驴头在上下冲程过程中,严重的磨损盘根,使盘根盒偏磨严重,不易更换盘根。
2.双驴头抽油机井毛辫子打扭原因分析
2.1毛辫子原因
毛辫子本身是钢丝绳旋转打扭制成的,在载荷作用下拉伸并自然旋转,抽油机井运转时,毛辫子始终承受下部交变载荷的拉力,发生非均匀弹性形变,即上冲程时拉力相对较大(主要承受杆柱重、液柱重),形变较大,而下冲程卸载时,拉力相对较小(主要承受杆柱重),形变较小。由于毛辫子本身是钢丝绳扭转制成具有旋转的惯性,所以毛辫子在被拉伸后会沿一定方向旋转(顺时针),刚性连接的井毛辫子也是如此制成,但并不打扭,可见毛辫子本身不是造成打扭的原因。
2.2结构影响
该类抽油机井的横梁与后驴头为钢丝绳连接,如果长度稍有不同,便会传递到前驴头,使毛辫子两侧受力不均。
后驴头与横梁为软连接,长度不同时会使横梁受力不均,同时钢丝绳又会把这个力传递给前驴头及毛辫子。毛辫子在受力不均的情况下会发生振动,由于自身无法调整两侧所受不均衡的力,便会出现振动现象,而毛辫子本身是钢丝绳扭转制成具有旋转的惯性,所以毛辫子在受到不均衡力后会沿一定方向旋转(顺时针),使下部的毛辫子间距变小,产生的旋转力推动悬绳器旋转,当两个毛辫子底部挨到一起时,二者就会打扭,久而久之毛辫子打扭越来越严重。
3.治理措施
3.1对打扭井解扭
现场有两种类型的解扭器进行解扭,即“旋转式解扭器”和“固定式解扭器”。
旋转式解扭器:该装置是在悬绳器上压板,毛辫子两端加装三组推力轴承,光杆载荷通过一组推力轴承传递给悬绳器,悬绳器下压板坐在两组推力轴承上,运行过程中,毛辫子产生的旋转打扭力由轴承组释放,保证毛辫子正常工作。新式固定式解扭器:该装置是通过加在毛辫子上的固定卡子,卡子的固定螺丝间距离可以根据需要调整,为了克服毛辫子的扭力,在毛辫子上对称安装多个固定卡子,以达到防止打扭的作用。
3.2对打扭井安装固定载荷头
目前现场40%左右抽油机井开始应用固定载荷头测试,打扭井69%左右安装固定载荷头,固定载荷头的应用虽然不能解扭,但为测试工的测试带来方便,既安全又省时省力。
4.应用效果分析
4.1解扭器应用情况
应用旋转式解扭器,一般使用寿命2个月左右,改进后(不用螺丝连接),寿命1年左右。应用固定式解扭器,它可以根据毛辫子开口大小,调节解扭器固定螺丝距离,以便起到延长其寿命的目的。这些井盘根盒由于长时间磨损,更换根困难,且效果不好,固定式解扭器使用寿命在1年半左右。
经济效果评价:按一口井10d加一次盘根,每次停机1h,安装固定解扭器后,一口井1个月更换一次盘根,这样一来一个月就少停机116h,一年就要少停机影响1392h(58d),可见收到了较好的效果,且安装固定解扭器后给测试工作带来了方便,减少了安全隐患。
4.2固定载荷头应用情况
目前现场40%左右抽油机井开始应用固定载荷头测试,打扭井69%左右安装固定载荷头,固定载荷头的应用虽然不能解扭,但为测试工的测试带来方便,既安全又省时省力。固定载荷头的应用虽然不能解扭,但测试时不需要停机卸负荷装仪器,为旋转式解扭器的寿命起到很好的延长作用。
5.存在问题
5.1旋转式解扭器问题
旋转式解扭器在测试工测试,如果操作不当,卸负荷起机后容易损坏,即当卸负荷时如果不手动解扭就会损坏解扭装置,一般使用寿命2个月左右,改进后(不用螺丝连接),寿命1年左右。
5.2固定式解扭器问题
固定式解扭器则是当毛辫子旋转扭力大于固定解扭器的作用力时,解扭器就发生损坏,毛辫子上成对的固定卡子经常部分损坏,需更换,使用寿命在1年半左右。
6.几点认识
(1)旋转式解扭器受到毛辫子旋转产生的力,带动其下部顺势旋转,破除了在吃负荷时2股毛辫子打扭的问题,但卸负荷时如果不手动解扭就易损坏。固定式解扭器是利用卡子固定住毛辫子,防止其旋转打扭,当其无法克服扭力时就会损坏。建议上部安装固定式解扭器,下部安装旋转式解扭器,这样既解决防止毛辫子打扭,测试卸负荷时不用担心毛辫子打扭,又可以延长解扭器的使用寿命。
(2)固定载荷头的应用虽然不能解扭,但为测试工解决了测试不便及安全问题,对旋转解扭器装置起到很好的防护作用,建议打扭井都安装悬点载荷头。
【参考文献】
[1]赵来军,等.游梁式抽油机的智能化改造[J].石油机械,1999(04).
[2]朱建矿.游梁式抽油机系统动态特性的研究[D].西安理工大学,2004.
【关键词】毛辫子打扭;解扭器;抽油机;解扭方法
1.双驴头抽油机原理及应用情况
双驴头抽油机以常规游梁式抽油机为基础,将常规机上游梁与横梁的铰接,改为变径圆弧形后驴头、钢丝绳与横梁软连接,构成摇杆(游梁后臂)长度、连杆长度随曲柄转角的变化而变化的独特的变参数四杆机构来传递运动和扭矩。这样可以克服刚性铰链四杆机构游梁摆角大时,传动角变小,运动、动力性能变坏的缺点,实现较大的游梁摆角,减小抽油机的尺寸和重量。该种类型抽油机结构简单,性能可靠,易操作管理,节能效果良好,比较适用于长冲程低冲次的油井。
该机型毛辫子易打扭,给测试工作带来很大的困难,测试工在夹仪器后,抽油机起抽时,由于毛辫子打扭,旋转时会对仪器产生离心力,在离心力作用下测试仪器经常被甩出,测试工如果躲闪不及,很容易造成事故。同时,打扭井驴头在上下冲程过程中,严重的磨损盘根,使盘根盒偏磨严重,不易更换盘根。
2.双驴头抽油机井毛辫子打扭原因分析
2.1毛辫子原因
毛辫子本身是钢丝绳旋转打扭制成的,在载荷作用下拉伸并自然旋转,抽油机井运转时,毛辫子始终承受下部交变载荷的拉力,发生非均匀弹性形变,即上冲程时拉力相对较大(主要承受杆柱重、液柱重),形变较大,而下冲程卸载时,拉力相对较小(主要承受杆柱重),形变较小。由于毛辫子本身是钢丝绳扭转制成具有旋转的惯性,所以毛辫子在被拉伸后会沿一定方向旋转(顺时针),刚性连接的井毛辫子也是如此制成,但并不打扭,可见毛辫子本身不是造成打扭的原因。
2.2结构影响
该类抽油机井的横梁与后驴头为钢丝绳连接,如果长度稍有不同,便会传递到前驴头,使毛辫子两侧受力不均。
后驴头与横梁为软连接,长度不同时会使横梁受力不均,同时钢丝绳又会把这个力传递给前驴头及毛辫子。毛辫子在受力不均的情况下会发生振动,由于自身无法调整两侧所受不均衡的力,便会出现振动现象,而毛辫子本身是钢丝绳扭转制成具有旋转的惯性,所以毛辫子在受到不均衡力后会沿一定方向旋转(顺时针),使下部的毛辫子间距变小,产生的旋转力推动悬绳器旋转,当两个毛辫子底部挨到一起时,二者就会打扭,久而久之毛辫子打扭越来越严重。
3.治理措施
3.1对打扭井解扭
现场有两种类型的解扭器进行解扭,即“旋转式解扭器”和“固定式解扭器”。
旋转式解扭器:该装置是在悬绳器上压板,毛辫子两端加装三组推力轴承,光杆载荷通过一组推力轴承传递给悬绳器,悬绳器下压板坐在两组推力轴承上,运行过程中,毛辫子产生的旋转打扭力由轴承组释放,保证毛辫子正常工作。新式固定式解扭器:该装置是通过加在毛辫子上的固定卡子,卡子的固定螺丝间距离可以根据需要调整,为了克服毛辫子的扭力,在毛辫子上对称安装多个固定卡子,以达到防止打扭的作用。
3.2对打扭井安装固定载荷头
目前现场40%左右抽油机井开始应用固定载荷头测试,打扭井69%左右安装固定载荷头,固定载荷头的应用虽然不能解扭,但为测试工的测试带来方便,既安全又省时省力。
4.应用效果分析
4.1解扭器应用情况
应用旋转式解扭器,一般使用寿命2个月左右,改进后(不用螺丝连接),寿命1年左右。应用固定式解扭器,它可以根据毛辫子开口大小,调节解扭器固定螺丝距离,以便起到延长其寿命的目的。这些井盘根盒由于长时间磨损,更换根困难,且效果不好,固定式解扭器使用寿命在1年半左右。
经济效果评价:按一口井10d加一次盘根,每次停机1h,安装固定解扭器后,一口井1个月更换一次盘根,这样一来一个月就少停机116h,一年就要少停机影响1392h(58d),可见收到了较好的效果,且安装固定解扭器后给测试工作带来了方便,减少了安全隐患。
4.2固定载荷头应用情况
目前现场40%左右抽油机井开始应用固定载荷头测试,打扭井69%左右安装固定载荷头,固定载荷头的应用虽然不能解扭,但为测试工的测试带来方便,既安全又省时省力。固定载荷头的应用虽然不能解扭,但测试时不需要停机卸负荷装仪器,为旋转式解扭器的寿命起到很好的延长作用。
5.存在问题
5.1旋转式解扭器问题
旋转式解扭器在测试工测试,如果操作不当,卸负荷起机后容易损坏,即当卸负荷时如果不手动解扭就会损坏解扭装置,一般使用寿命2个月左右,改进后(不用螺丝连接),寿命1年左右。
5.2固定式解扭器问题
固定式解扭器则是当毛辫子旋转扭力大于固定解扭器的作用力时,解扭器就发生损坏,毛辫子上成对的固定卡子经常部分损坏,需更换,使用寿命在1年半左右。
6.几点认识
(1)旋转式解扭器受到毛辫子旋转产生的力,带动其下部顺势旋转,破除了在吃负荷时2股毛辫子打扭的问题,但卸负荷时如果不手动解扭就易损坏。固定式解扭器是利用卡子固定住毛辫子,防止其旋转打扭,当其无法克服扭力时就会损坏。建议上部安装固定式解扭器,下部安装旋转式解扭器,这样既解决防止毛辫子打扭,测试卸负荷时不用担心毛辫子打扭,又可以延长解扭器的使用寿命。
(2)固定载荷头的应用虽然不能解扭,但为测试工解决了测试不便及安全问题,对旋转解扭器装置起到很好的防护作用,建议打扭井都安装悬点载荷头。
【参考文献】
[1]赵来军,等.游梁式抽油机的智能化改造[J].石油机械,1999(04).
[2]朱建矿.游梁式抽油机系统动态特性的研究[D].西安理工大学,2004.