抽油机井皮带断的原因分析及治理

赵国利

[摘 要]抽油机井皮带的损耗一直是困扰采油矿生产成本的一项重要支出，每年皮带的更新都是采油矿用料中耗材大户之一。频繁的皮带断不仅严重影响了油井的正常生产，更增加了采油工人的劳动强度。通过详细对抽油机皮带磨损的原因分析，抽油机井皮带断的原因共有天气因素的影响、温度的影响、井况因素的影响、人为因素的影响、皮带质量因素的影响、设备因素的影响、管理因素的影响等7项，对主要影响因素采取了4项相应的治理对策，降低了生产运行成本，减少了抽油机停机时间，提高了抽油机井管理水平和油田的整体效益。

[关键词]抽油机井 皮带 摩擦力 磨损

中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）13-0001-01

1 前言

目前大庆油田普遍应用游梁式抽油机，靠皮带进行动力传动，皮带的损耗也一直成为困扰采油矿生产成本的一项重要支出，从我矿的情况来看，有608口抽油机井，每年皮带的更换成本在160万元以上，尤其是今年我矿投产的一些新井，皮带断的现象更加突出。其中的81口井，平均13天皮带就损坏一回，频繁的皮带断增加了采油工人的劳动强度，更增加了抽油机的停机时间，尤其是夜间断，更会延误启抽时间，严重影响了油井的正常生产和原油产量。为此，我们对抽油机皮带断的原因进行了详细的分析，找出影响因素并制定相应的对策。为降低原油成本，提高抽油机井管理水平打下良好的基础。

2 皮带断的原因分析

通过我们对抽油机皮带磨损的原因分析表明，皮带磨损主要由传动时受的摩擦力所致。在一定条件下，摩擦力有一定的极限值，如果工作阻力超过极限值，皮带就在轮面上打滑，不能正常工作。打滑将造成皮带的严重磨损，并使皮带的运动处于不稳定状态，产生大量的热量，最终使皮带磨断。由皮带的应力分析可以看出，皮带每绕过皮带轮一次，应力就由小到大，又由大到小地变化一次。皮带的转速越高，长度越短，应力变化也越频繁。其弯曲应力是引起皮带疲劳破坏的重要因素。

2.1 天气因素的影响

电机是露天野外运行的设备，皮带也在这样恶劣的场合下工作，夏天阳光暴晒、秋季雨水冲刷、冬季漫天冰雪，尤其是雨水对皮带的影响较大。雨水的冲击使皮带打滑严重，咬合力下降，并使皮带的运动处于不稳定状态，电机轮在一个位置上反复的摩擦、产生大量的热量，最终使皮带磨断。是造成皮带大量损坏的原因之一。

2.2 温度的影响

初春、入冬昼夜温差大，橡胶制品受气温影响加大，遇冷变硬，收缩频繁，使皮带的松紧度很难掌握，照白天调整，晚上皮带就会有些紧，摩擦力和张紧力增加很多，皮带承受的外力也大，寿命降低，而且轴承和轴受力大，使电动机与减速箱均受到影响。；照晚上调整，白天皮带会略松，造成皮带打滑，最终使皮带磨断。

2.3 皮带质量的影响

从皮带的用途上可知，作为传递动力的软连接件，要承载驴头悬点的较大载荷，就需要皮带有很大的拉伸力和抗磨力，橡胶制品的抗磨力较大，拉伸力就是皮带里的筋骨，与楼房墙面里的钢筋起到相同的作用，钢筋的多少、粗细决定着楼房质量的好坏，皮带的原理也相同。如果里面的筋少或粗度不够，也会严重影响到皮带的使用寿命。

2.4 井况因素的影响

目前无论是聚驱采油井还是水驱采油井都普遍见聚，聚合物较高的粘滞性把原油中的砂、蜡和胶质成分粘结在一起，极易在温度较低后粘附在油管壁上，造成清蜡困难，這也是抽油机井热洗效果不好的原因之一，注聚前的化蜡温度和冲刷压力对含聚后的蜡胶聚形成的粘性混合物不起作用，只有高温度大冲刷力才能降低其粘性，达到清洁井筒的作用。但我们的热洗条件往往达不到要求。致使抽油机井的载荷大幅度上升，使电机所需要传递的载荷也相应的增大。

2.5 管理因素的影响

一是没有达到“四点一线”。

二是平衡率不够。

三是冲击载荷的影响

2.6 设备因素的影响

一是平衡率无法调整问题。

二是复合平衡问题。

三是柔性拖动抽油机井，电流变化较大，从电流录取上可以看出瞬间电流变化大，反映出负荷变化较大、产生的冲击电流较大。

3、综合治理对策

针对以上对抽油机井皮带断的原因分析，我们采取了相应的对策

3.1 针对井况因素，我们采取了两项措施

一是我们强化热洗质量，把负荷重，结蜡严重，皮带使用周期短的井用高温蒸汽车进行彻底热洗，

二是重新摸索这些井的热洗周期，减少载荷变化对皮带的影响。

三是及时录取电流、压力。根据数据的变化，判断抽油机井的负荷变化情况、平衡状况。

四是加强对井况进行检查和分析。

3.2 针对管理因素，逐井检查皮带轮四点一线情况，对达不到四点一线标准的给予调整，并在60口井上应用双皮带轮与电机调节装置配套使用，降低了电机振动造成的皮带松紧度变化，提高了皮带运行稳定性，进而降低了皮带松紧度调整过程造成的“四点一线”不合格情况发生。提高了工作效率。降低了工人的劳动强度。

3.3 针对新井负荷重的情况，采用新型的传动装置，降低皮带成本

在对损坏皮带进行分析中发现，由于负荷重抽油机皮带磨断通常都只发生在整组皮带上的某个局部位置，出现点断，其他部位仍保持良好，但磨断后的整组皮带就会报废。

3.4 针对设备因素

我们积极与厂家联系，已对部分新井的复合平衡由厂家重新进行调平衡，调后，平衡率由原来的不足60%提高到85%以上，。

4 下步建议

4.1 继续研究采用新型的带传动和高强度摩擦系数的带材料，可以明显提高皮带工作能力，延长皮带的使用寿命。

4.2 可研制大负荷的高强度抽油机皮带，与小负荷配套使用，根据载荷情况摸索一井一皮带，根据井况承载的大小，确定使用何种皮带，既可满足一些高产井负荷大的情况，又能满足节约成本的要求。

5、几点认识

5.1 加强对抽油机“四点一线”状况的检查并及时进行调整。

5.2 定期检查皮带松紧度，尤其在雨雪过后及昼夜温差变化较大的春秋季，要加密检查并及时调整。

5.3 及时录取电流、压力。根据数据的变化及时调整抽油机平衡，达到最佳平衡比。

5.4 强化井况的检查和分析，及时采取措施，减少泵况井问题井对皮带的影响。

参考文献

[1] 油气田地面工程.刘兴仁.延长抽油机井皮带使用寿命的研究，2007.6.