C Y J Q 1 4-5-7 3 H YⅡ型抽油机的安全分析与计算

崔朋伟

（中石化西北油田分公司，新疆乌鲁木齐 830011）

C Y J Q 1 4-5-7 3 H YⅡ型抽油机的安全分析与计算

崔朋伟

（中石化西北油田分公司，新疆乌鲁木齐 830011）

塔河油田为提高井控能力，陆续将250型常规井口（25MPa）更换为350型高压井口（35MPa），采油树高度增加，以加高基础的方式解决防撞距的问题，为实现安全生产，需对抽油机进行安全分析与计算，以确定基础的高度。

抽油机；基础加高；安全分析与计算

CYJQ14-5-73HYⅡ型调径变矩抽油机是塔河油田的主力机型，广泛用于油田的稀油、稠油开采。从2012年开始，为适应注采工艺要求，提高设备的安全性，对于在用的以及后续投产的14型抽油机，陆续将250型常规井口（25MPa）更换为350型高压井口（35MPa），更换后采油树高度增加，而抽油机悬绳长度能够缩短的量较小，为解决防撞距的问题，采取了加高抽油机基础的方式。我们对此进行了校核计算，以确定抽油机基础的高度。

1 安全分析和计算

1.1 风险因素

考虑到塔河区域内影响抽油机的主要安全因素是风力，因此本文只对风力的影响进行分析。

1.2 等效风压的分析和计算

等效风压WZ的计算公式：

式中：βZ—风振系数，查《高层建筑抗风抗震设计计算》，取βZ=1.27；

μZ—风压高度变化系数；

μS—风压体型系数，见表1；

塔河油田采油区块的地貌为房屋比较稀疏的戈壁，属于B类；

塔河油田每个井场只安装1台抽油机，CYJQ14-5-73HYⅡ型抽油机侧面迎风面宽度B为9.2m，风向与抽油机侧面夹角θ取80°，查表1中取μS=1.0。

表1 风压体型系数表

风速随离地面的高度增加而增大，塔河油田抽油机基本安装在地面上，不需要增加风压高度变化修正系数，B类地貌风压高度变化系数μZ按下式计算：

式中：Z—抽油机迎风面最大高度，Z取10m；

λ—风压高度变化修正系数，根据新疆地区塔河油田情况，λ取1.0；

等效风压WZ：

1.3 CYJQ14-5-73HYⅡ型抽油机侧面受风倾翻力矩的分析计算

CYJQ14-5-73HYⅡ型抽油机属调径变矩系列抽油机，结构形式如图1所示，抽油机侧面受风压WZ产生风载荷F风，F风使抽油机产生以底座最外端O点为铰支点的倾翻力矩M侧翻，同时抽油机的自重也产生了以O点为铰支点的抗翻力矩M抗。

风载荷Fi使抽油机产生的倾翻力矩Mi按下式计算i：

式中：Si—抽油机机组各配件的有效迎风面积（m2）；

Li—机组各配件的有效力臂（m）；

图1 CYJQ14-5-73HYⅡ型抽油机各配件和倾翻力矩图

1.4 CYJQ14-5-73HYⅡ型抽油机抗倾翻力矩计算

抽油机抗倾翻力矩：M抗=μL（G+W） （4）

其中：G—抽油机最大自重（含基础），G=680 kN；

W—额定悬点载荷，W=140 kN；

L—抽油机重心力臂，L=1.2m；

μ—抽油机自重修正系数；抽油机生产悬点载荷一般不到额定值，游梁配重块无需加满，并综合考虑制造偏差和安装水平等因素，取μ=0.65。

抽油机抗倾翻力矩M抗：

空载荷状态：M抗1=μLG=0.65×1.2×680=530kN·m

带载荷状态：M抗2=μL（G+W）=0.65×1.2×（680+140）=639.6kN·m

1.5 侧面受风抗倾翻安全系数n的计算

2 应用结果

自2008—2012年开始已在新疆塔河油田各区块安装使用14型游梁式抽油机共150台，经过四年使用，没有发生大风造成抽油机基础松动或倾翻的事故。

3 结论

抽油机在野外使用且考虑新疆地区风力情况，在设计和安装使用时要充分考虑风力所造成的影响。CYJQ14-5-73HYⅡ型抽油机通过理论计算和现场使用得出以下几方面结论和认识：1）从分析计算结果可见，抽油机基础高度增加到1.2m，具有抗100a一遇大风（11级）的能力，既满足现场生产需求，又能符合风力影响的需要。

2）建议油田在井场安装抽油机时，考虑当地的风向，顺风安装，降低风载荷对机组本身的影响。

3）严格控制抽油机基础水平度及平整度，防止抽油机安装后长期处于倾斜状态。

[1] 高长乐，董宏宇.调径变矩节能抽油机平衡方案研究[J].石油机械，2002，（11）：40-42.

S a f e t y A n a l y s i s a n d C a l c u l a t i o n o f C Y J Q 1 4-5-7 3 H Y Ⅱ P u mp i n g U n i t

Cui Peng-wei

In order to improve the well control capacity，the Tahe oil fi eld is replaced by the type 250 conventional wellhead（25MPa）into the 350 high pressure wellhead（35MPa），the height of the tree is increased，and the anti-collision distance is solved by adding the foundation method.To achieve safe production，the need for safety analysis and calculation of the pumping unit to determine the basis of the height.

pumping unit；foundation heightening；safety analysis and calculation

TE933.1

B

1003-6490（2017）08-0045-02