抽油机光杆防断装置研制与改进应用

石丰霞

摘要：目前现场使用的抽油机光杆卡子，种类繁多，形状各异，大都能满足现场使用要求。但随着时间的推移，在温度、载荷、金属疲劳等众多外界因素的影响下，不可避免的会出现卡子松动的现象，而由于没有直观有效的方法，只能通过采油工的巡检和定期停抽紧固才能保证安全生产，虽然现场也经常使用其他方式提高安全系数，但在井下出现载荷异常，卡子出现松脱时，不能及时发现并报警，光杆卡子一旦失效轻者光杆断脱，杆柱坠入井中，重则危及采油工人的人身安全。

关键词：抽油机；采油系统；抽油杆柱；光杆断裂；辅助悬挂装置

1 影响抽油机光杆断裂原因分析

光杆是连接在抽油杆柱的最顶端的一根实心钢杆，它是通过光杆卡子把整个抽油杆柱悬挂在悬绳器上，由于处在抽油杆柱的最顶端，所受载荷最大，加上光杆卡子卡在光杆上，使得所受应力特别集中，同时油井由于受地质因素的影响如出砂、油稠，泵挂深度加长等现象，造成抽油机悬点负荷不断增加，使得光杆卡子卡在光杆位置所受的应力不断增加，疲劳度加强，极易光杆断脱的现象发生。如何杜绝光杆断脱带来的风险隐患，严峻考验着采油安全生产工作。

2 抽油机光杆防断装置技术

本文提出一种抽油机光杆防断脱安全装置，设置于抽油机光杆上，该抽油机光杆的上端穿设于一悬绳器底座上，其中，所述抽油机光杆防断脱安全装置包括一光杆上卡子、一压力报警传感器以及一光杆下卡子，所述光杆上卡子、所述压力报警传感器以及光杆下卡子由上至下依次套设固定于所述抽油机光杆的上端处，所述压力报警传感器的下端与所述光杆下卡子的上端相邻。本实用新型的抽油机光杆防断脱安全装置，当光杆卡子出现松动时能及时报警警示，实现安全生产。

本文提出的抽油机光杆防断脱安全装置，是在抽油机光杆上设置光杆上卡子、压力报警传感器以及光杆下卡子等，通过设置光杆上卡子及光杆下卡子，最大限度地防止卡子松脱，保证安全生产通过在光杆下卡子上侧设置的压力报警传感器，当光杆下卡子主卡了发生松动时，其会以发出蜂鸣响声以及持续灯爆闪等方式报警提示，提醒工人及时做紧固处理，以消除安全隐患，确保安全生产消除，另外，由于只有在出现报警时才进行紧固处理，大大降低了劳动强度，提高了生产时率。

抽油机光杆防断脱安全装置，通过在所述光杆下卡子下侧设置下弹簧，当所述抽油机光杆与所述悬绳器底座不同步时，能起缓冲作用，降低对所述光杆下卡子的瞬时冲击力，降低断脱几率，并能使停抽紧固间隔延长，比如由以前的天提高到天以上通过在所述光杆上卡子及光杆下卡子之间设置所述上弹簧，可以在所述抽油机光杆发生载荷异常时起缓冲作用，提高设备的使用安全。

3 抽油机光杆防断装置的现场应用

本文提出的抽油机光杆防断脱安全装置，设置于抽油机光杆上，该抽油机光杆的上端穿设于一悬绳器底座上，其中，所述抽油机光杆防断脱安全装置包括1一光杆上卡子、11一压力报警传感器以及13一光杆下卡子，所述光杆上卡子、所述压力报警传感器以及光杆下卡子由上至下依次套设固定于所述抽油机光杆的上端处，所述压力报警传感器的下端与所述光杆下卡子的上端相邻。其中，通过同时设置该光杆上卡子及光杆下卡子，能最大限度地防止卡子松脱，保证安全生产，而两者与所述抽油机光杆之间的卡接固定方式，可采用公知的方式，在此不做具体限定。

在实际工作中，所述抽油机光杆在重力作用下，会使所述光杆下卡子下压所述悬绳器底座，而根据力的相互作用原理，所述悬绳器底座会对所述光杆下卡子施加向上的承托力，即所述悬绳器底座通过所述光杆下卡子承担所述抽油机光杆的载荷，继而使所述抽油机光杆悬挂于所述悬繩器底座上，并且，利用该悬绳器底座两端的悬绳器钢丝，能带动所述抽油机光杆升降及移位，而所述压力报警传感器则可通过其灯常亮的方式，表明其处于正常状态。当所述光杆下卡子松动时，会相对所述抽油机光杆产生上行趋势，从而使所述悬绳器底座的承托力会向上传递至所述压力报警传感器，进而导致该压力报警传感器因承担的载荷大于设定值比如大于抽油载荷，发出报警信息，提醒采油所述光杆下卡子主卡子松动，进行及时处理，消除安全隐患，确保安全生产。

该装置减少和杜绝抽油井光杆断脱引起的油气泄漏、油井停井和环境污染，是采油厂降低吨油成本、提升精细管理、确保环境清洁的攻坚难题。在光杆负荷卡子处断裂后仍能保证抽油机正常运转，效果良好。能够在光杆折断的情况下防止光杆落入井中，避免由于光杆折断造成的电机和减速箱损坏，保证抽油机连续运转。修复方便，不用作业就可将光杆恢复到正常位置，有效杜绝了光杆断脱造成的油井污染。制作成本低、操作简便，可在负荷大的抽油机井推广使用，有效解决稠油区块光杆易断脱的老大难问题。此装置在油田推广使用后，未发生一起因光杆断裂后造成的油井停产、污染事故、抽油机损坏等现象发生。

4 结束语

原油开采过程中，主要是以大型抽油机机械采油为主，随着开采时间的延长，地层供液能力逐渐不足，动液面降低，泵挂深度不断加长，抽油机的悬点载荷不断增加，在采油过程中，抽油光杆在负荷卡子处经常发生断裂现象，造成油井停产、设备的损坏，井场污染等事故的发生。如何从根本上解决光杆断裂现象，对整个采油系统安全生产工作的平稳运行有重大的意义。（1）该装置可靠、安全、平稳，增强了整体结构的强度，基本清除了过多的不安全因素，保证在抽油过程中更加安全、可靠。（2）该装置设计合理，制作简便，工作可靠，现场操作方便，具有投入少，安全性高等特点，值得继续推广应用

参考文献

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