抽油机皮带松紧度量化测试方法研究

2017-06-19闫金铸大庆油田有限责任公司第五采油厂

石油石化节能 2017年5期

闫金铸（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

抽油机皮带松紧度量化测试方法研究

闫金铸（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

抽油机皮带是传输动力的重要环节，其松紧度影响系统效率和耗电量。皮带过松导致发生丢转、打滑，皮带磨损加剧，传输效率降低；过紧导致皮带拉力增大，电动机轴承承受的压力增加，耗电量上升。目前皮带松紧度检查依据现有的企业管理标准，标准上有量化的数据，但没有明确的测试方法，量化的数据没有跟抽油机能耗相结合，皮带松紧度检查量化的测试方法也不完善。因此，对皮带松紧度量化测试方法进行研究，同时量化的力和抽油机能耗相结合，达到现场测试简单易行，抽油机能耗较低，实现抽油机节能降耗的目的。

皮带；松紧度；量化；测试方法

在某单位油田用电能消耗电中，抽油机耗电占油田耗电的40%以上，抽油机皮带的损耗单井在2组/年左右，如果皮带松紧度合适，能够降低抽油机耗电在3%左右，皮带消耗也能够随之下降。因此，抽油机皮带松紧度在日常管理中十分重要，对抽油机节能降耗有积极作用[1]。

1 抽油机皮带松紧度标准现状

油田现有皮带松紧度企业管理标准Q/SY DQ0813—2014《游梁式抽油机操作、保养、维护、修理规程》中规定：皮带松紧程度可按在两皮带轮间跨度的中点，施加90 N垂直于带边的力，使跨度每100 mm产生1.6 mm挠度为宜。这个标准操作看似简单，但是实际操作无法度量[2]。Q/SY DQ0804—2013《采油岗位操作程序及要求》，中操作要求：皮带下按单根不超过二指，联组带下按不超过20 mm[3]。这个操作标准影响因素较多，个体的手指宽度、力量差异，同一状态下，不同的人对松紧度的感觉差别大。

上述2个标准是定性的描述，操作上、度量上都有一定的欠缺。另外虽然有定义值，但没有依据，不能反映抽油机皮带松紧度的真实情况。

2 抽油机皮带松紧度量化测试方法

皮带松紧度量化测试主要有两种方法：压力法；扭力法。压力法包括下压、上顶、拉力（顶力）、杠杆下压等不同方式。

2.1 下压测试法

在皮带某一点下压（图1），可以在上方皮带某一点施加垂直于皮带平面的压力，也可在下方皮带某一点施加垂直于皮带平面的压力。具体如图1所示（箭头为力的方向）。

图1 下压法测试

2.2 上顶测试法

在皮带某一点上顶（图2），可以在上方皮带某一点施加垂直于皮带平面的力，也可在下方皮带某一点施加垂直于皮带平面的力。

图2 上顶法测试

2.3 拉力（顶力）测试法

在两皮带轮间施加一定拉力，使皮带有一定的变形量，也可以在皮带间施加一定的顶力，使皮带有一定的变形量（图3）。

图3 两皮带轮间施加拉（顶）力测试

2.4 杠杆下压测试法

以大皮带轮为支点（图4）或小皮带轮为支点（图5），皮带某一点为阻力点，用力下压，使皮带有一定的变形量。

图4 以大皮带轮为支点下压测试

图5 以小皮带轮为支点下压测试

2.5 扭力测试法

在上方或下方皮带某一点使皮带向里或向外扭动，皮带有一定的变形量，产生扭力（图6）。

图6 侧扭法测试

3 皮带松紧度与抽油机能耗的关系

在皮带的变形量相同的情况下，皮带的松紧度不同，对皮带施加力的大小也不同，根据现场大量的试验数据，能够找到一个适合的力，此时的力能够满足皮带松紧合适，且抽油机能耗较低。通过压力（扭力）值与抽油机能耗的关系，取能耗较低点的力来量化力值的大小，指导皮带松紧度调整[4]。力与能耗匹配图版示意图（图7）。

图7 皮带压力（扭力）与抽油机能耗关系

4 调整效果

在上述的方法中，下压法测试操作方便，便于现场应用。因此，选择下压法进行测试仪的研制，并在现场进行了验证。用测试仪测试皮带不同松紧状态下的压力值，并利用电参数测试仪对应测试抽油机消耗功率[5]。经过多井、多点测试，绘制出压力、消耗功率曲线图，找出了能耗与皮带松紧度的关系。六型机压力值在14～16 kgf，十型机压力值在16～18 kgf抽油机能耗较低[6]。

2015年现场测试389口井，平均有功功率6.508 kW，其中164口井皮带松紧度不在合理区域并进行重新调整。6型机调整97口井：调紧66口，调松24口，调整后平均消耗功率下降0.368 k W；10型机调整67口井：调紧56口，调松8口，调整后平均消耗功率下降0.313 k W。

164口不在节能区域的油井调整皮带松紧度后平均日耗电量下降4.60 k Wh，年少耗电量9×104kWh，节电率达到4.0%。