新型抽油机光杆防断装置研制与应用

陈婷（中油辽河油田公司金海采油厂，辽宁盘锦124010）

新型抽油机光杆防断装置研制与应用

陈婷（中油辽河油田公司金海采油厂，辽宁盘锦124010）

原油开采过程中，主要是以12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。

防断装置；光杆；断裂

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 新型抽油机光杆防断装置技术

2.1 研究方案理论验证

如何从根本上解决光杆断脱这一问题，保证生产的平稳持续呢？我们针对游梁式抽油机光杆断脱的原因，进行分析验证，发现影响光杆断脱的主要原因是油井受地质条件影响下，井下负荷增加，造成光杆在卡子处受应力增大，导致光杆断脱，如果有一个辅助设备在悬绳器和光杆卡子之间通过刚性的连接保护装置，即使在光杆卡子处断脱的情况下，抽油机也处于平稳运行状态，我们在海外河油田进行了安装实验，通过现场的使用，该装置其性能十分稳定，从根本上解决了光杆断脱所造成各种不良后果。

2.2 工作原理

“新型抽油机光杆防断装置”由防脱钢板和悬挂防护钢套构成。将防脱钢板固定在光杆防断卡子下方的光杆上，钢套悬挂在悬挂器上，钢套底部与防脱钢板螺栓连接。抽油机在正常状态下工作时，防脱钢板和钢套构成的辅助悬挂装置不起作用，当光杆在负荷卡子处发生折断时，折断处以下的光杆因防脱钢板、钢套、防断卡子的作用，将光杆负荷重新落在悬绳器上，此时的防断卡子已经成为负荷卡子，通过防断卡子带动光杆上下往复运动，该装置安装后满足了生产需要，杜绝各种风险隐患的发生。同时有结构简单，易操作，安全可靠，安装方便等特点，从根本上解决光杆断脱的难题。

2.3 技术特点

2.3.1 关键技术和创新点

（1）L型螺栓采用35CrMo材质，并经设置处理，保证抗拉强度及抗冲击强度。

（2）托板采用Q345B t14钢板制作，抗拉抗弯强度大大提高。

（3）近似于连杆结构十分可靠。

（4）结构简单，操作快捷，适用广泛（适用所有游梁式抽油机）。

3 新型抽油机光杆防断装置的现场应用

3.1 应用效果

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。在负荷大的抽油机上研发试用“新型抽油机悬绳器辅助悬挂装置”，该装置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 结语

（1）该装置仅是在常规悬绳器的装备部分增设一套刚性的保护装置，便能使油机适应工况变化的能力增强。通过该机构的增设，改变了游梁式抽油机适用范围，即更加可靠、安全、平稳，大大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。

陈婷（1988-），女，四川成都人，助理工程师，本科，主要从事采油地质研究。