一种缩紧毛辫子组合工具在游梁式抽油机上的应用

杨飞 马志强 李立文 葛翠翠 张磊 李冬梅

（1.中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司第四采油厂；2.廊坊市第一实验中学）

0 引言

游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，在油田生产中发挥重要作用。毛辫子是抽油设备中承载负荷和传递动力的柔性部件，通过悬绳器、光杆方卡子承载着井下液柱、杆柱的载荷。毛辫子在游梁式抽油机驴头弧面周而复始地弯曲、拉伸，将驴头的弧线运动变成抽油杆柱的上下往复运动。图1为游梁式抽油机毛辫子现场图。

目前，油田广泛使用的游梁式抽油机毛辫子有单根、双根，而且根据机型的不同所需要的毛辫子长度也不同。毛辫子的长度和游梁式抽油机必须匹配，若毛辫子过短，当驴头运行到上死点时，将造成悬绳器与驴头相碰；若毛辫子过长，当驴头运行到下死点时，将造成悬绳器与井口相碰。

图1 游梁式抽油机毛辫子现场简图

因此，毛辫子过长或过短都会影响抽油机正常运行，同时也存在一定的安全隐患。随着游梁式抽油机生产时间的延长，毛辫子变松的情况逐渐增多。为合理、有效利用现有毛辫子，发挥可用毛辫子的作用，一般采用普通工具将毛辫子缩短，但是调节时间长、工作效率低，且调节范围小。现推出一种便携式缩紧抽油机毛辫子组合工具［1］，与普通工具相比，工作效率提高了35个百分点，提高了开井时率，减少了停井导致的产量损失。

1 工具组成及使用方法

1.1 工具组成

该组合工具由毛辫子导向孔、缩进卡子、加力丝锥孔、毛辫子加力器、悬绳器高度调节器、毛辫子防脱固定杆及防脱固定板组成。其中悬绳器高度调节器分为3个部分，即中间筒体、上筒体和下筒体，中间筒体可以单独使用，上下筒体和中间筒体依靠螺纹连接。组合工具实物见图2。

图2 缩紧抽油机毛辫子组合工具实物

1.2 使用方法

该套工具主要依靠缩进卡子和悬绳器高度调节器来缩短毛辫子，缩进卡子用于调节毛辫子上部长度，悬绳器高度调节器用于调节毛辫子下部长度，可以任意使用二者中的一个或是二者组合使用。缩紧抽油机毛辫子组合工具使用简图见图3。

图3 缩紧抽油机毛辫子组合工具使用简图

1.2.1 调节毛辫子下部长度

若毛辫子缩短范围在5～25 cm时，可将悬绳器高度调节器安装于悬绳器下面，并用螺帽固定防脱固定板，通过悬绳器高度调节器来调节毛辫子下部长度。分两种情况：

一是缩短范围为5～10 cm，悬绳器高度调节器3部分尺寸分别设定为5 cm、5 cm、5 cm，中间筒体部分缩短毛辫子5 cm，上下筒体部分通过旋转螺纹的深度实现上下筒体各伸长2.5 cm，这样就可实现将毛辫子长度缩短 5～10 cm；二是缩短范围为10～25 cm，悬绳器高度调节器3部分尺寸分别设定为10 cm、10 cm、10 cm，中间筒体部分缩短10 cm，上下筒体部分各伸长7.5 cm，这样可实现将毛辫子长度缩短10～25 cm。

1.2.2 调节毛辫子上部长度

若毛辫子缩短范围在25～50 cm时，可使用缩进卡子对毛辫子上部进行调节。根据需要缩短的长度，将毛辫子向上提出驴头固定孔并固定缩进卡子后放入固定孔，或将需要缩短的毛辫子拆下，在地面进行调节。

如需要在地面缩短毛辫子，将毛辫子拆下后，以毛辫子导向孔在缩进卡子下部为毛辫子正常使用的竖直向下方向。首先，根据计算出的毛辫子导向孔和固定锤距离在毛辫子相应位置作出记号，打开缩进卡子将毛辫子放入后合上卡子，用螺母初步固定；然后，将毛辫子记号位置处和缩进卡子导向孔位置重合，放入两瓣加力器于毛辫子与导向孔之间，用六角工具通过加力丝锥孔旋入4条顶丝，将毛辫子加力器顶紧后上紧螺母；最后，将固定好的毛辫子安装在游梁式抽油机驴头悬挂槽里。

1.2.3 组合调节

若需要将毛辫子缩短50～75 cm时，可将缩进卡子和悬绳器高度调节器组合使用实现调节。

2 工具特点

一是安全性高。通过毛辫子导向孔可将毛辫子顺利导进缩进卡子内，并通过加力丝锥孔施加外力于毛辫子加力器，可实现对毛辫子上部的缩紧；悬绳器高度调节器上具有毛辫子防脱固定杆及防脱固定板，可以较好地缩紧毛辫子下部。

二是调节范围大。该套工具可通过缩进卡子和悬绳器高度调节器分别调节毛辫子上部和下部长度，或者将二者组合使用来增加调节范围，操作简单，灵活性强，调节范围是普通工具的5倍。

三是工作效率高。与普通工具相比，该组合工具的操作人员由4人减少至2人，单井平均调节时间由5 h减少至2 h，工作效率提高了35个百分点，提质增效效果明显。

3 应用效果及结论

该缩紧抽油机毛辫子组合工具于 2017年 6月28日在电加热杆生产井AZ-45首次应用，运行半年后效果良好。随后于2018年3月在另2口游梁式抽油机井进行了推广应用，至今运行平稳。共计减少了6条新毛辫子的更新费用，减少停井产量损失4 t，利旧效益显著。

2017年10月23日，该套工具取得了我国实用新型专利证书（专利号ZL2017 2 1365965.6），可应用于电加热杆井、实心杆井等抽油机井，上下冲程运行过程中安全、平稳，解决了油井生产中毛辫子不匹配的难题，提质增效效果显著，具有广阔的使用前景。