抽油机悬绳器专用扶正挡板的研制与应用

宫艳红 乔志学 王建军 曹良 张国强（中国石油大港油田分公司第三采油厂）

大港油田第三采油厂目前有杆泵采油井1 000余口，钻井深度多在2 000 m以上以及原油黏度增大，使得采油机械运转负荷增大，加之绝大多数抽油机都是通过悬绳器与光杆配合，而悬绳器承载着全部光杆的质量。由于抽油机长期运转致使悬绳器凹槽、挡板与光杆之间形成较大间隙，由此产生的冲力使得上部光杆短节发生弯曲、变形。每次更换光杆的费用在3 000元左右，弯曲特别严重的井每年在5次以上，增加生产成本；与此同时，由于负荷较大造成电动机耗能增加，故研制出解决光杆扶正减少耗能的问题显得尤为重要[1-2]。

1 普通悬绳器挡板存在的问题

大港油田采油三厂悬绳器使用的挡板为一个普通挡板，没有扶正块与扶正套，它只是防止光杆在悬绳器U形槽内脱出，没有扶正的作用。由于原有的悬绳器U形槽尺寸宽且深，而光杆尺寸小于U形槽尺寸，无法使光杆在悬绳器U形槽内居中，导致油井挂负荷后悬绳器不正，造成光杆弯曲，易发生断脱事故。

2 新型悬绳器挡板的原理

新型悬绳器的结构主要包括普通挡板、扶正套、扶正块、胶皮、伸缩弹簧（图1）。在普通悬绳器挡板的基础上，增加了扶正块，在扶正块的作用下将抽油机光杆固定，使光杆始终保持在悬绳器U形槽的中央，解决了因抽油机井挂负荷后光杆在悬绳器下部弯曲问题[3]。在悬绳器挡板扶正套的内部，扶正套与扶正块之间用弹簧连接，扶正块内侧是一个弧面使它与光杆合理配合。弹簧的作用为：当光杆较细时弹簧会弹出顶住光杆，当光杆较粗时弹簧会压紧收缩顶紧光杆，保证光杆始终保持在悬绳器中间位置；这样可以降低负荷减少电动机耗能，免除光杆脱出或错断造成抽油机失载电动机空转，保证正常生产的同时节能降耗。

图1 新型悬绳器挡板

3 新型悬绳器挡板的优点

1）由于悬绳器挡板内侧增加了扶正块，当光杆处于悬绳器U形槽内时，扶正块与光杆合理配合，使光杆始终处于悬绳器U形槽的中心位置[4]。

2）在悬绳器挡板的扶正套内装有弹簧，它可根据光杆直径的不同自动调整扶正块顶紧光杆，填充光杆与挡板之间的间隙，有效防止光杆弯曲、变形。

3）将扶正块安装在扶正套内，之间用弹簧连接，有效防止在安装挡板时发生扶正块掉落的现象（图2）。

图2 安装新型悬绳器挡板后的俯视图

4 效果分析

4.1 经济对比

新型悬绳器挡板使用效果非常好（表1）。光杆平均使用寿命由原来的178天增加到402天；同时，由于光杆扶正，光杆与井口的偏差缩小，使井口更换密封件的用时大大缩短，节约了生产成本。

表1 新型悬绳器挡板使用效果分析

原先每口井每年平均更换光杆2根，现在每口井每年平均更换光杆不到1根。新型悬绳器挡板使用，不仅可减少光杆的使用量，而且能节省吊车的台班费和人工费，共计可节省费用3 000余元/井次。若推广应用，预计每年可节省费用25万，经济效益非常可观。

4.2 节能对比

新型悬绳器挡板用于现场10口井上，在节能方面取得了较好的效果。在减轻电动机能耗损失的同时，又能减少由于光杆断脱所造成的电动机空转的耗能。电动机能耗效果分析见表2。

从表2可以看出，10口井日节电量共计272 k Wh，这样在节能的同时可以减少电动机的损耗。

表2 电动机能耗效果分析

4.3 社会效益

1）使用该悬绳器挡板有效防止了由于悬绳器不正，造成光杆弯曲、变形甚至断脱现象的发生，是采油行业的一个创新[5]。

2）避免了由于光杆断脱、井口漏失造成的污染，为企业安全环保作出贡献。

5 结束语

1）应用新型悬绳器挡板可自动扶正，减轻劳动强度，降低安全风险。

2）利用扶正块自动扶正光杆，始终保证光杆处于悬绳器的中心位置，延长光杆的使用寿命。

3）新型悬绳器挡板在有杆泵采油中具有很高的实用推广价值。

4）应用新型悬绳器不仅可使光杆扶正，而且能减少抽油机运转的负荷，降低电动机的耗能，达到节能的目的。