螺杆泵改进注油机保养抽油机

时红 向中辉 李萍

【摘要】：抽油机各部位的保养是设备正常运转的一个重要环节，其保养效果的好坏是保证抽油机正常运转及提高设备使用寿命的关键，目前，采油单位对抽油机中轴承、尾轴承保养一般使用手动式黄油枪进行，对曲柄销子直接涂抹更换。手动式黄油枪高空部位进行操作，工作效率低，保养质量差，安全隐患高，本文从设计研制一种新的螺杆泵保养抽油机装置，提高保养质量，延长设备使用寿命，提高经济效益。

【关键词】：设备保养效率螺杆泵

抽油机运转部位各轴承填加黄油是保养的一个重要环节，其保养效果的好坏是保证抽油机正常运转及提高设备使用周期的关键，也是提高系统效率中地面方面的重要环节。特别是中轴承、尾轴承、曲柄销子的保养是施工中的重点。

1 基本情况

目前采油单位对抽油机进行加注黄油工作通常是使用手动式黄油枪和脚踏式黄油枪对中轴承、尾轴承进行加注黄油，打开曲柄销子压盖涂抹更换黄油。手动式黄油枪在进行中轴承及尾轴承保养时，施工人员必须系好安全带，在没有操作平台的抽油机高空部位进行操作。脚踏式黄油枪由于黄油输送管线较细，阻力大，现场使用效果较差。

孤东采油厂管理六区注采601站有91台游梁式抽油机，开井78口，每年春秋各对抽油机进行一次保养，共需要施工人员5人，1人保养中轴承、1人保养尾轴承、2人进行曲柄销子的保养，还有1人为黄油枪添加黄油。平均每台抽油机需耗时4小时，并且在抽油机中轴承与尾轴承施工操作时危险性大。

2使用黄油枪保养存在的缺陷分析

2.1 由于黄油枪油仓容积较小（大约0.3升），装的油漆量少，抽油机中轴承和尾轴承内容积大约3-4升，每次保养要注入黄油2升，添加黄油次数7次，次数频繁，增加了工作时间，降低了效率。

2.2 在保养中轴承和尾轴承时需要施工人员系好安全带，爬上游梁尾轴、支架顶端进行施工操作，特别是保养中轴承时，没有操作平台，施工人员必须侧身操作，一手握住枪体，一手按压摇把，进行作业。增加了安全风险及劳动强度。

2.3脚踏黄油枪是在黄油枪柱塞泵的基础上改进的，只是增加了油仓体积（4升）、延长了输送管线 并改用脚踏操作，但是由于管径太细，增加了黄油流动阻力，造成管线 使用长度存在局限性（最长4米），不能完全达到中轴承顶端 ，并且没有改变人力操作，在抽油机保养施工中已被淘汰。

3螺杆泵注油机的工作原理

针对以上技术缺陷，设计研制了新型保养装置，把管理区注采站现配有的回收废油的螺杆泵进行二次功能开发，利用螺杆泵输送粘度高的稠油、污泥、甚至陶土的优点进行改进，达到输送黄油的功效 ，并用不影响螺杆泵收油作用的使用。其改进方法：在现有的收油螺杆泵电机前增加与电机功率适配的变频柜，并牢固地固定在托盘上，收油泵的进口安装法兰连接的储油罐，收油泵出口安装法兰连接的高压软管及黄油枪，以及安全阀（用于高压时泄压、回收黄油的作用）。基本工作原理：螺杆泵电机根据出口流量的多少经变频柜的减速调节达到合理的参数，通过万向轴将动力传递给螺杆泵，螺杆泵将油仓内的黄油抽送到泵口，并经过高压带将黄油输送到中轴承与尾轴承。施工人员只需要把枪口插入到注油口内，泵口装有安全阀及压力表，在压力达到安全压力时回油装置开启，泵口的黄油通过输油管线流入到油仓内，避免安全事故的发生及设备的损害。

4螺杆泵注油机的结构

结构包括：1.螺杆泵 2.90°弯管3.黄油仓 4.压力表5.注油枪6.高压输油软管7.输油三通8.注油支管9.丝堵10.安全阀定压装置11.注油支管12.螺杆泵与输油三通连接法兰盘13.螺杆泵与90°连接法兰 14.电机15.高压快速接头。所述的黄油仓的壳体为圆柱形，上面设有碗形仓盖，下部与螺杆泵相连，螺杆泵的中部通过法兰与注油管线连接。

利用螺杆泵能够连续输送粘度高的稠油、具自吸能力强的特点，利用变频柜控制螺杆泵的转速对排量进行控制，建议螺杆泵进口安装报废的推车式干粉灭火器的桶（倒置），桶内加满黄油约50公斤，并利用一定重物給黄油施加一定的压力，出口处装有压力表（4.0MPA）、安全阀（3.0MPA）、泄压装置（2.5MPA）、高压软管（6.5米），高压软管接黄油枪头直接对准润滑部位进行加注黄油，观察有黄油外溢时，即保养合格。当压力达到压力上限时泄压装置开启（暂时定压2.5Mpa），黄油通过放空管线流入放空桶内，避免因压力持续升高而发生安全事故。

5设备改进及完善后的效果

5.1组织改进

该建议提出后，得到管理区领导的认可，评审通过并立项。螺杆泵改进注油机项目确立后，管理六区注采601站成立了由宋北镇负责的科技小组来对该项目进行完善。

第一阶段：小组成员首先对收油螺杆泵的进出口水笼带连接头进行了拆除，用40公斤的旧灭火器罐体切割去掉一半，并用1寸的公丝连接至2寸的弯头焊接到2寸的法兰上，制作成一个体积为20升的储油罐，把制作好的储油罐安装到螺杆泵的进油口，罐口向上。用长度1米一端带丝扣的2寸半油管连接2寸的弯头，弯头另一端焊接2寸的法兰，油管的另一端安装丝堵，中间焊接长度为0.3米带丝扣的6分管，用于连接2根6米长高压输油管，制作完毕后把它安装到螺杆泵出油口，用快速接头连接水笼带及黄油枪并连接到6分管上，螺杆泵注油机制作完成。用拖拉机把该设备拉到长停井N10-11进行初步的保养实验，使用油井自带的变频柜连接螺杆泵电机，安装好接地装置，连接好输油管线至设备黄油口，启动螺杆泵，用变频柜控制压力在1.8MP（螺杆泵的工作压力为2.0MP）左右，出口流量大于使用黄油枪时的出口流量，但未达到预期效果。

第二阶段：小组成员通过分析，初步确定造成流量低的原因是输油管线过长过细，造成输油时的阻力过大，最终导致流量较少。我们去掉了1根6米长的高压软管，使用了1根1.5米的高压软管进行替代，改进后在23-3385（8型机）进行保养实验，在出口压力为1.8MP时，流量增加，达到预期效果。在保养19-39（10*4.2型机）时，输油管线过短，黄油枪连接后达不到抽油机中轴承黄油口，造成保养失败。

第三阶段：通过前几次的保养实验，我们认真分析了螺杆泵注油机在对不同井进行保养时出现的问题并进行了研究，找出了造成流量低的原因：1、高压输油管线太长，增大阻力，造成流量过低。2|、黄油粘度过大，在管线中的流动阻力过大，造成流量过低。3、气温过低，造成黄油粘度增大，在管线中的流动阻力过大，造成流量过低。找出了问题的原因，也就找出了对策。我们最后对螺杆泵注油机进行了完善：首先在托盘上增加了变频柜，用于控制出口流量及压力，然后把出油口安装的2寸半油管上增加了一根随时可拆装的1米长油管，一边带公扣，一边带母扣，用于保养4.2米冲程的10型机或12型机，并且在出口安装了安全阀，用于泄压回收黄油，由于增加了变频柜，又增加了一根接地线，降低了施工过程中的触电风险，经过进一步的完善，螺杆泵注油机的注油性能及安全性能得到很大的提高。

5.2螺杆泵注油机进行抽油机保养工作

2016年4月份和5月份，我们601站使用完善后的螺杆泵注油机对我站的78台各种型号的抽油机进行了全面的保养，在保证保养效果的前提下，施工人员比以往使用黄油枪减少两名，一名施工人员保养中轴承和尾轴承，一名施工人员进行曲柄销子等地面润滑点，一名电工进行接电和控制变频柜，在密切的配合下，一天达到了3个人保养6台抽油的效率，极大的减少了停井时间并使设备得到充分的保养，达到提质提效的作用。

螺杆泵注油机黄油仓是由报废的50公斤推车干粉灭火器改造而来，容积20升，一次装满黄油，可以保养抽油机5台，并且油仓口大，装入黄油时不会有气体进入。

在保养中轴承和尾轴承时，施工人员只需把枪口插入到 黄油孔中，观察黄油孔中有黄油外溢时，即保养完毕，不需要频繁的摇动摇把，有效的降低了高空作业站位受限增加的劳动强度及安全风险。

5.3经济效益

减少停井时间，提高开井时率，每井次减少停井2小时，2016-2017年在注采601、602、603、604站應用500井次，平均产量2.6吨，每井次节省黄油12Kg，每公斤黄油10元，吨油成本2060元，吨油售价1550元，减少设备损坏10万元，装置成本0.16*4=0.64万元，则经济效益为2.6/24*2*500*（2060-1550）+12*10*500+10-0.64=20.8万元。

社会效益：

1、减少停井时间，提高工作效率。

2、降低工人劳动强度，节约材料。

6结论

（1）解决了现场操作中的弊端，降低了操作工人的劳动强度。

（2）操作安全简单，消除安全隐患，缩短工作时间，提高工作效率。

（3）该装置经济效益好，可在全油田范围内推广，广泛使用于机械设备的保养。

【参考文献】

[1]徐建宁、屈文涛《螺杆泵采输技术》 石油工业出版社2006，