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[摘 要]抽油机是一种油田中很常用的采油的设备,由于其操作环境很复杂,长期在野外运转,因此对抽油机的使用和维护要求很高。本文作者结合长期的工作经验,对所在油田的抽油机井的常见故障进行了分类分析,并提出了不同的处理方法。
[关键词]油田 抽油机 故障类型 处理措施
中图分类号:TE933.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)08-022-01
前 言
抽油机井是依靠抽油机和井下有杆泵将油从地层采到地面的油井。抽油机井按照抽油杆分类为:普通钢杆井、高强度杆井、玻璃钢杆井、空心杆井、电热杆井、连续杆井及其它杆柱类井。抽油泵由抽油杆带动上下运动,抽吸井内原油,它分为管式泵和杆式泵。管式泵是抽油泵井最常见的一种。抽油机目前油田中的一个重要的设备,具有结构简单,使用可靠,操作维护方便,可以在恶劣的条件下长期可靠的工作,在油田的开采中得到了广泛的应用。但是抽油机也有一些常见的故障,掌握这些常见的故障进行分析并掌握处理方法,对延长抽油机井的使用寿命是非常有效的。
一、抽油机偏磨的分析及处理方法
(1)抽油机偏磨的原因。抽油机的偏磨只要是在泵以上,它的类型可以分为:单面偏磨,双面偏磨。单面偏磨的油管偏磨的面积较大,是由于油管内壁和抽油杆产生的摩擦,磨损程度较轻。双面偏磨的油管偏磨的面积较小,但磨损较严重。造成偏磨的原因有以下几种:第一,由于井斜引起的,抽油杆由于重力的作用,与油管接触,在上下冲程中产生摩擦,严重的造成磨穿。就目前的技术条件下,套管在某一段会出现弯曲现象,进而造成油管的弯曲,从而造成磨损现象。第二,由于地层中的水的矿化程度高,含有微量的酸性,这样造成了水的腐蚀性很强,油管、抽油杆的磨损程度在腐蚀性的情况下更严重了。第三,原油中的含水率也严重影响着偏磨的程度,当含水率超过一定程度后,原油就变为了水包油,这样摩擦的润滑剂就变成了水,就失去了原来的润滑作用,使油管和抽油杆之间的磨损速度加快,另一方面,如果原油的含水率上升,导致了原油的密度增加,使抽油杆的轴向压力增加,当超过临界压力时,会造成杆柱弯曲,从而造成偏磨。(2)抽油机偏磨的处理方法。为了有效的解决抽油机的偏磨问题。第一种就是抽油机的旋转技术,由于抽油杆长时间的固定在油管上进行反复的运动,造成了抽油杆的磨损,如果使井下的抽油杆进行旋转,可以有效的解决偏磨的问题。第二种就是采用抽油杆防偏磨器。第三种就是安装抗弯防磨副,它是将抽油杆与油管之间的摩擦变成了滑套与摩擦杆之间的摩擦,滑套能够在抽油杆的运动中自主的定位于油管的合适位置上,所以就与摩擦杆形成了摩擦副,进而能够彻底的降低抽油杆与油管之间的摩擦。由于滑套与摩擦杆都具有較高的耐磨性,所以寿命都较高。第四种就是在活塞的下部安装加重杆,依靠加重杆的重力作用,将活塞所受的阻力减小,将抽油杆的偏磨问题解决。第五种就是将杆柱优化,降低抽油杆在循环过程中的应变力,从而降低杆柱的偏磨。
二、曲柄销故障分析与处理
(1)曲柄销故障的原因。抽油机的曲柄销是用来连接曲柄和连杆的,以传递动力和运动。曲柄销不仅受到曲柄锥套的连接力,还承受着连杆的拉力。它的失效形式有断裂、脱扣,磨损等。在曲柄销的锥面上经常发生断裂,由于曲柄销和锥套一起转动,所以作用在连杆上的拉力的大小和方向都是变化的,这导致曲柄销有微小的振动。导致曲柄销故障的原因有很多种,有时候是由于一种原因引起的,有时候是多种原因共同引起的。第一,在安装抽油机时,由于地基的处理情况不同,导致了不同的承压能力,虽然安装时是合格的,但是由于重力的作用,地基的水平度不合格,从而导致了曲柄销的断裂。第二,由于抽油机输出轴上的安装曲柄的键不在一条直线上,造成了安装在减速箱的剪应力过大,最终导致了曲柄销的受力不均,从而发生断裂。第三,由于销子的质量不合格,销子和衬套的接触面积太小,而造成销子相对于衬套自己旋转的故障。第四,由于曲柄销的轴承保养不好,造成了抽油机的单臂运动,从而曲柄销断裂。第五,由于抽油机的不平衡,导致了抽油机处于长期超负荷运转的情况,销子发生了偏磨。(2)曲柄销故障的处理方法。当发生故障时,不要急于去修理更换,首先要判断故障发生的原因上什么,进行对应的处理。首先要进行检查,如抽油机的剪刀差,纵向的水平率,横向的水平率,连杆的长度,冲程孔内是不是有不干净的物质等。要限制曲柄销和锥套之间的相对运动和曲柄销的摆动,由于曲柄销和锥套的接触质量和曲柄销尾部螺母的锁紧力。为避免这种情况的发生,提高曲柄销和锥套的质量;增加垫片和曲柄销之间的接触面积;安装曲柄销时,要注意螺纹的旋向,不能安错;调节抽油机的冲程时,将锥套内的污物洗净,安装曲柄销。
三、抽油机井抽油泵故障判别与处理
(1)游动凡尔漏失。产量下降、示功图增载缓慢,液面上升,上电流比正常时小,下电流正常,蹩压时,上冲程压力上升缓慢。(2)固定凡尔漏失。油产量下降,上电流正常,下电流稍大。抽蹩时上冲程压力上升,下冲程压力下降,压力蹩得越高,上下冲程压力变化越大,待压力升起后再将驴头停在下死点稳压,若固定凡尔漏失则稳不住压。(3)双凡尔漏失。量油产量下降,液面上升,增载卸载都很缓慢,图形圆滑,双凡尔漏失严重时的功图与断脱功图相类似,上电流较低,下电流稍大,严重漏失时不出油,抽蹩压力上升缓慢,严重时不升,驴头停在上、下死点都稳不住压力。通过热熔化蜡、水的流速冲洗掉砂或杂质,使凡尔关严,防止漏失;如属磨损造成的泵漏失,需要检泵作业或其它复合措施作业。油管漏失与泵漏失的区别是:油管漏失是正常功图,漏点浅、示功图面积大,漏点深、示功图面积小。泵漏失是漏失示功图,比较容易看出。漏失量大采取检泵及其它复合措施恢复油井产量。
四、减速箱渗漏的分析及处理方法
(1)减速箱渗漏的原因。第一,由于减速箱内外的压力差引起,在减速箱的运转的过程中,齿轮之间的摩擦会产生大量的热能,从而造成了减速箱内的温度上升,进而压力也增加,当减速箱的透气孔堵塞的话,同时会造成减速箱的内压力会逐渐上升,减速箱的内部和外部形成了压力差,在这种情况下,会造成润滑油的泄露。第二,由于减速箱的箱体上没有回油孔,轴头的密封结构不好,或者是因为润滑油过多而引起的。当润滑油过多时,润滑油会积聚在轴封等处,造成了润滑油的泄露,严重的还会造成减速箱内的温度过高,起不到润滑的作用。(2)减速箱渗漏的处理方法。当轴承端盖与箱体之间出现泄露问题时,主要是由于端盖和箱体之间结合部紧密而造成的泄露,所以应该制作专门的石棉垫工具,将石棉垫的毛边进行整修,同时将箱体与端盖的接触面清理干净,保持平整,将油孔对齐,来避免渗漏的发生。当在轴套与轴承端盖处发生泄露的时候,是由于密封失效,回油孔堵塞,从而造成了泄露,首先要检查回油孔的情况,将回油孔疏通,当有渗漏情况发生时,要及时的更换密封装置。当在轴套与轴颈之间发生渗漏时,是由于密封圈达不到密封的效果,所以必须使用曲柄压紧轴套,使之与轴一起运动。当由于减速箱上下箱体之间的密封造成泄露的话,要用对称紧固的方法进行处理,及时的解决渗漏的问题,进行日常的维护保养。
总之,抽油机井发生的故障类型很多,其保养维护要在日常工作中不断总结经验、不断交流提高,以确保减少机械故障,安全生产,提高经济效益。
参考文献:
1.陈楫国.杨洪茂.游梁式抽油机的状态监测与故障诊断[J].中国设备工程,2003
[关键词]油田 抽油机 故障类型 处理措施
中图分类号:TE933.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)08-022-01
前 言
抽油机井是依靠抽油机和井下有杆泵将油从地层采到地面的油井。抽油机井按照抽油杆分类为:普通钢杆井、高强度杆井、玻璃钢杆井、空心杆井、电热杆井、连续杆井及其它杆柱类井。抽油泵由抽油杆带动上下运动,抽吸井内原油,它分为管式泵和杆式泵。管式泵是抽油泵井最常见的一种。抽油机目前油田中的一个重要的设备,具有结构简单,使用可靠,操作维护方便,可以在恶劣的条件下长期可靠的工作,在油田的开采中得到了广泛的应用。但是抽油机也有一些常见的故障,掌握这些常见的故障进行分析并掌握处理方法,对延长抽油机井的使用寿命是非常有效的。
一、抽油机偏磨的分析及处理方法
(1)抽油机偏磨的原因。抽油机的偏磨只要是在泵以上,它的类型可以分为:单面偏磨,双面偏磨。单面偏磨的油管偏磨的面积较大,是由于油管内壁和抽油杆产生的摩擦,磨损程度较轻。双面偏磨的油管偏磨的面积较小,但磨损较严重。造成偏磨的原因有以下几种:第一,由于井斜引起的,抽油杆由于重力的作用,与油管接触,在上下冲程中产生摩擦,严重的造成磨穿。就目前的技术条件下,套管在某一段会出现弯曲现象,进而造成油管的弯曲,从而造成磨损现象。第二,由于地层中的水的矿化程度高,含有微量的酸性,这样造成了水的腐蚀性很强,油管、抽油杆的磨损程度在腐蚀性的情况下更严重了。第三,原油中的含水率也严重影响着偏磨的程度,当含水率超过一定程度后,原油就变为了水包油,这样摩擦的润滑剂就变成了水,就失去了原来的润滑作用,使油管和抽油杆之间的磨损速度加快,另一方面,如果原油的含水率上升,导致了原油的密度增加,使抽油杆的轴向压力增加,当超过临界压力时,会造成杆柱弯曲,从而造成偏磨。(2)抽油机偏磨的处理方法。为了有效的解决抽油机的偏磨问题。第一种就是抽油机的旋转技术,由于抽油杆长时间的固定在油管上进行反复的运动,造成了抽油杆的磨损,如果使井下的抽油杆进行旋转,可以有效的解决偏磨的问题。第二种就是采用抽油杆防偏磨器。第三种就是安装抗弯防磨副,它是将抽油杆与油管之间的摩擦变成了滑套与摩擦杆之间的摩擦,滑套能够在抽油杆的运动中自主的定位于油管的合适位置上,所以就与摩擦杆形成了摩擦副,进而能够彻底的降低抽油杆与油管之间的摩擦。由于滑套与摩擦杆都具有較高的耐磨性,所以寿命都较高。第四种就是在活塞的下部安装加重杆,依靠加重杆的重力作用,将活塞所受的阻力减小,将抽油杆的偏磨问题解决。第五种就是将杆柱优化,降低抽油杆在循环过程中的应变力,从而降低杆柱的偏磨。
二、曲柄销故障分析与处理
(1)曲柄销故障的原因。抽油机的曲柄销是用来连接曲柄和连杆的,以传递动力和运动。曲柄销不仅受到曲柄锥套的连接力,还承受着连杆的拉力。它的失效形式有断裂、脱扣,磨损等。在曲柄销的锥面上经常发生断裂,由于曲柄销和锥套一起转动,所以作用在连杆上的拉力的大小和方向都是变化的,这导致曲柄销有微小的振动。导致曲柄销故障的原因有很多种,有时候是由于一种原因引起的,有时候是多种原因共同引起的。第一,在安装抽油机时,由于地基的处理情况不同,导致了不同的承压能力,虽然安装时是合格的,但是由于重力的作用,地基的水平度不合格,从而导致了曲柄销的断裂。第二,由于抽油机输出轴上的安装曲柄的键不在一条直线上,造成了安装在减速箱的剪应力过大,最终导致了曲柄销的受力不均,从而发生断裂。第三,由于销子的质量不合格,销子和衬套的接触面积太小,而造成销子相对于衬套自己旋转的故障。第四,由于曲柄销的轴承保养不好,造成了抽油机的单臂运动,从而曲柄销断裂。第五,由于抽油机的不平衡,导致了抽油机处于长期超负荷运转的情况,销子发生了偏磨。(2)曲柄销故障的处理方法。当发生故障时,不要急于去修理更换,首先要判断故障发生的原因上什么,进行对应的处理。首先要进行检查,如抽油机的剪刀差,纵向的水平率,横向的水平率,连杆的长度,冲程孔内是不是有不干净的物质等。要限制曲柄销和锥套之间的相对运动和曲柄销的摆动,由于曲柄销和锥套的接触质量和曲柄销尾部螺母的锁紧力。为避免这种情况的发生,提高曲柄销和锥套的质量;增加垫片和曲柄销之间的接触面积;安装曲柄销时,要注意螺纹的旋向,不能安错;调节抽油机的冲程时,将锥套内的污物洗净,安装曲柄销。
三、抽油机井抽油泵故障判别与处理
(1)游动凡尔漏失。产量下降、示功图增载缓慢,液面上升,上电流比正常时小,下电流正常,蹩压时,上冲程压力上升缓慢。(2)固定凡尔漏失。油产量下降,上电流正常,下电流稍大。抽蹩时上冲程压力上升,下冲程压力下降,压力蹩得越高,上下冲程压力变化越大,待压力升起后再将驴头停在下死点稳压,若固定凡尔漏失则稳不住压。(3)双凡尔漏失。量油产量下降,液面上升,增载卸载都很缓慢,图形圆滑,双凡尔漏失严重时的功图与断脱功图相类似,上电流较低,下电流稍大,严重漏失时不出油,抽蹩压力上升缓慢,严重时不升,驴头停在上、下死点都稳不住压力。通过热熔化蜡、水的流速冲洗掉砂或杂质,使凡尔关严,防止漏失;如属磨损造成的泵漏失,需要检泵作业或其它复合措施作业。油管漏失与泵漏失的区别是:油管漏失是正常功图,漏点浅、示功图面积大,漏点深、示功图面积小。泵漏失是漏失示功图,比较容易看出。漏失量大采取检泵及其它复合措施恢复油井产量。
四、减速箱渗漏的分析及处理方法
(1)减速箱渗漏的原因。第一,由于减速箱内外的压力差引起,在减速箱的运转的过程中,齿轮之间的摩擦会产生大量的热能,从而造成了减速箱内的温度上升,进而压力也增加,当减速箱的透气孔堵塞的话,同时会造成减速箱的内压力会逐渐上升,减速箱的内部和外部形成了压力差,在这种情况下,会造成润滑油的泄露。第二,由于减速箱的箱体上没有回油孔,轴头的密封结构不好,或者是因为润滑油过多而引起的。当润滑油过多时,润滑油会积聚在轴封等处,造成了润滑油的泄露,严重的还会造成减速箱内的温度过高,起不到润滑的作用。(2)减速箱渗漏的处理方法。当轴承端盖与箱体之间出现泄露问题时,主要是由于端盖和箱体之间结合部紧密而造成的泄露,所以应该制作专门的石棉垫工具,将石棉垫的毛边进行整修,同时将箱体与端盖的接触面清理干净,保持平整,将油孔对齐,来避免渗漏的发生。当在轴套与轴承端盖处发生泄露的时候,是由于密封失效,回油孔堵塞,从而造成了泄露,首先要检查回油孔的情况,将回油孔疏通,当有渗漏情况发生时,要及时的更换密封装置。当在轴套与轴颈之间发生渗漏时,是由于密封圈达不到密封的效果,所以必须使用曲柄压紧轴套,使之与轴一起运动。当由于减速箱上下箱体之间的密封造成泄露的话,要用对称紧固的方法进行处理,及时的解决渗漏的问题,进行日常的维护保养。
总之,抽油机井发生的故障类型很多,其保养维护要在日常工作中不断总结经验、不断交流提高,以确保减少机械故障,安全生产,提高经济效益。
参考文献:
1.陈楫国.杨洪茂.游梁式抽油机的状态监测与故障诊断[J].中国设备工程,2003