王晓晨(大庆油田有限责任公司第四采油厂第二油矿,黑龙江 大庆 163511)
石油是现代社会发展的重要能源,为此对石油的开采过程和设备加强管理是十分必要的。在油田开采中,抽油机是基础设施之一,其良好的工作状态是石油开采任务完成的保障。然而因为长期在露天环境下工作,抽油机不免会出现故障,包括曲柄销部位的故障、减速箱渗漏、抽油机偏磨等,给抽油机的稳定运行带来了负面影响。为此需要对这些常见故障进行针对性的分析,找出故障原因,并采取措施及时维护,保证石油开采工作的顺利进行。
抽油机作为机械设备其任何一个部位都可能发生故障,而常见的包括如下三方面。
曲柄销是抽油机的重要零部件,在抽油机的工作过程中,其连接着曲柄与连杆,为二者传递动力,另外它也与曲柄销套以及连杆相连,受到它们的作用力。在抽油机故障报修的事故中,曲柄销是最容易出现问题的部件,具体的问题包括断裂、脱扣与磨损。究其原因,包括如下几个方面:(1)新的抽油机在进行安装时,会先把地基夯实,以承载机器不同位置的压力,而如果地基的夯实硬度与均匀度不足,很容易造成曲柄销的破裂;(2)如果设备输出轴的安装曲柄的键相对有一定的偏差,就可能导致作用在减速箱的剪应力超负,进一步造成因曲柄销的受力不均而产生的断裂;(3)曲柄销自身的质量问题会直接导致销与衬套之间不能正常连接,以至于发生故障;(4)当轴承不能得到合理的维护时,很容易造成抽油机形成单臂运动的情况,以使得曲柄销断裂;(5)因为抽油机不能平衡工作,会迫使其工作长期处于超负的状态,最终导致销子偏磨。
减速箱属于设备传动系统的一部分,在工作中需要承担很高的负荷,再加上野外作业中受到外界环境的影响,很容易导致箱体内部润滑油渗漏。究其原因包括如下几个方面:(1)减速箱在工作中会因为箱体内外物质的不同压强,迫使齿轮产生很多热能,进一步使得箱内温度升高和压强相对增大,迫使润滑油外泄;(2)因为箱体中不存在回油孔,同时轴头不具有足够的密封性,这都会导致润滑油的泄露,而如果润滑油量过满而溢出,同样也会出现漏油现象。
抽油机的偏磨主要产生在机泵上方,包括单面与双面偏磨两种。通常情况下,单面偏磨具有磨损区域大,磨损程度低的特点,这是因为单面偏磨是油管内壁与抽油杆的相互作用形成的;双面偏磨则具有磨损区域小,磨损程度高的特点。导致偏磨的原因是:井斜造成抽油杆偏离垂直方向,和油管直接接触,抽油杆在工作中会在垂直方向上来回移动,从而对油管造成持续的摩擦,以形成偏磨故障。另外,石油开采会带出一定的地下水,地下水如果具有一定的酸性,也会对偏离的抽油杆与油管的摩擦更容易造成磨损。而如果抽出的原油中水的含量过多,也会造成润滑剂被水颗粒所包围,失去润滑的能力。
对于上述三种常见的抽油机故障,需要针对其故障原因进行分析,寻求合理的故障解决方案。
对于曲柄销的断裂、脱扣与磨损等故障,需要对其故障原因进行检查,在检查中应该重视:设备的剪刀差、水平率、连杆长度、冲程孔有没有杂质等,因为这是曲柄销常见的故障点。对于发现的问题进行逐一地解决,解决后再进行检验故障是否排除。为有效地保障曲柄销的正常工作,也可以定时地对上述几个关键部位进行检查,以对故障的发生形成预防。
前文已经分析过,减速箱出现渗漏是有多方面的原因的,而针对这些不同的原因首先需要进行确认,其次再根据具体原因进行针对性的改造。比如如果发现是轴承端盖与箱体距离太近而导致泄露,则需要采用石棉垫置于二者之间,同时需要将垫进行修剪,对油孔周边进行清洁。如果发现是因为密封问题所导致轴套和端盖连接处泄漏,则需要对回油孔进行疏通,甚至对密封设备换新。如果是因为两个减速箱箱体距离太近而造成了渗漏,则需要对其进行有效调节。同样,为保障减速箱不发生渗漏问题,需要定期地对上述关键位置进行检查,以起到预防作用。
偏磨是抽油机最严重的故障,很有可能致油管破裂。对偏磨的预防有很多不同的技术,比较典型的包括:(1)旋转技术,在具体的抽油作业中,抽油杆改变了传统的垂直方向的来回运动方式,而变为持续旋转,这能够有效地减少磨损的机会;(2)抽油杆防偏磨技术,该技术将利用防偏磨器,设置四排带有滚轮的装置,降低油管的磨损,该偏磨器的优势是可以承受较高的负荷;(3)抗弯防磨技术,该技术通过设置抗弯防磨副,使得抽油杆可以相对固定在一个合适的位置,不和油管直接接触,以避免偏磨的发生。
本文对石油开采工作中抽油机的常见故障进行了分析,并找出其原因和解决方案。抽油机在石油开采中是十分重要的设备,因此对抽油机的故障进行及早发现和处理,能够有效地保障石油开采工作的持续性,延长机械设备的寿命。同时对抽油机进行定期巡检,以形成对故障的预防也是十分必要的。
[1]陈得民.基于无线传感器网络的抽油机示功图采集系统[J].电子质量,2011,10(8):158-15.
[2]刘慕双,蔡广新,谢颖.游梁式抽油机的远程智能故障诊断[J].石油矿场机械,2012,20(05):12-14.