缩短抽油机调平衡时间

林功 高爱华 张函 李冬梅 孙红

一、课题选择

由于去年国际油价持续下跌，采油厂发展更加注重质量效益，更加注重精细管理，而抽油机平衡率对系统能耗影响较大，因此抽油机工作是否处于平衡状态对节能降耗具有非常重要的意义。

目前，游梁式抽油机是采油管理七区注采704站原油生产的主要设备，占总采油井数的96.3%，耗电量占采油井总耗电量的95%以上；而注采704站2017年5月份抽油机功率平衡合格井数为23口，占抽油机井数的45.1%。2017年3-5月份功率法调平衡6口，目前平衡块在曲柄上的移动主要靠人工晃动为主，由于平衡块较重，且属于高空作业，致使移动平衡块费时费力，晃动幅度过大还会有平衡块跌落的风险。平衡块在曲柄上的移动方式制约了整个调平衡的时间和效率。

为此，我们提出了研制一种平衡块移动装置，缩短平衡块移动时间的课题。

二、现状调查

2017年采油管理七区注采704站5月抽油机电能平衡合格井数为23口，占采油井数的45.1%。2017年1-3月功率法调平衡6口，平均耗时52分钟，操作时间是标准操作工时的1.7倍。

但通过传统方法，我们发现：人站在减速箱上晃动平衡块，一人往平衡块与曲柄之间插平口起子，靠起子坡面使平衡块移动，或直接用撬杠撬动。后来发明了齿轮摇把，插入锁块孔眼，摇动平衡块，靠曲柄上齿牙拨动平衡块。但需操作平台，无法现场操作，且部分八型抽油机曲柄上无齿牙，无法使用摇把。

由于平衡块较重，且属于高空作业，致使移动平衡块费时费力，移动平衡块的时间占了整个调平衡工作的大部分时间；另一方面，晃动平衡块存在着较大的安全隐患。

结论：目前平衡块在曲柄上的移动方式需改进！

三、目标设定

1、根据现状，制定目标如下：

抽油机（游梁式抽油机）电能法调平衡时间由52分钟缩短至45分钟以内。

2、目标可行性分析

（1）可行性分析一：整个调平衡工作根据游梁式抽油机电能法调平衡操作规程。

（2）可行性分析二：从现状调查来看，“四化”模式和现场条件完全满足电能法调平衡的技术要求。

（3）可行性分析三：改变平衡块在曲柄上的移动方式，使平衡的移动更平稳、更快速。

结论：小组有能力实现目标。

四、原因分析及要因验证

（一）原因分析

根据人员素质、抽油机设备的影响、平衡块移动方式水平低三个边缘因素对平衡率的影响绘制了关联图。

（二）要因验证

验证一：人员操作不熟练

现场操作人员按照电能法调平衡操作规程经过反复操作演练，即可熟练掌握调平衡的应用技术规范，因此确定为非要因。

验证二：抽油机设备的影响

调平衡工作有具体的操作规程，其中就包括剎车固定曲柄、拆平衡块锁块固定螺丝等一系列操作，而刹车是否灵活好用、锁块固定落实日常是否保养都会严重影响到调平衡的时间。目前随着基础管理的不断提升，诸如此类的问题几乎不存在，因此确定为非要因。

验证三：平衡块的移动方式

平衡块在曲柄上的的移动目前主要靠人工晃动为主，由于平衡块较重，且属于高空作业，致使移动平衡块费时费力，移动平衡块的时间占了整个调平衡工作的大部分时间。因此确定为要因。

五、对策实施

5.1、确定思路

由电机顶丝工作原理得到启发，整个工具主要由两大部分构成：固定装置和牵引装置。固定装置分别固定在曲柄卡槽里和平衡块固定螺丝上，中间通过一条连杆连接，连杆靠近平衡块固定螺丝的一侧装有圆环，套在固定螺丝上，另一侧带丝扣，通过丝扣与固定装置连接。使用时通过上紧、卸松连杆来实现平衡块的推拉移动，达到快速平稳移动平衡块的目的。

5.2、试验过程

首先我们根据确定的思路对工具进行了简单的加工，并于2017年5月7日在GDN30X02井上进行了试验，整个调平衡工作时间为45分钟，试验效果良好。

为进一步验证该工具的可靠性，我们分别于2017年6月23日至6月28日，分别在GDN28P202等2口井进行了试验。试验出现新的问题：由于平衡块固定螺丝长度较短，连杆一端的圆环容易滑出。为此，我们对工具进行了改进，加工带翅膀的螺帽连接在平衡块固定螺丝上，压住圆环，防止其滑出。

5.3、安全验证

根据规定要求和我们所设计的工具的实际情况，本工具得受力来源主要是拉、推的力，同时我们还看到推力与拉力是相同的。所以我们以材料的抗拉应力依据来选材。由测力计测得拉力最大为2000牛，经计算：

查《机械设计手册》（2002版）得知45#钢材料具有耐拉的优点，其许用抗拉强度为80Mpa，比较接近我们的计算结果，于是我们初步选定工具的材料为45#钢。

根据我们设计思路要求，我们进行了机械加工。

6、效果验证

（1）工具成本：工具的的加工费用按200元计算

M1=200（元）。

（2）原油产量：以2017年调平衡井数45口和平均单井产量（平均单井产量4.1吨，原油价格50美元）为计算依据：M2=45*10/60/24*4.1*2200=2820（元）

年创经济效益：M=M2-M1=2820-200=2620（元）

2、社会效益

（1）该计算方法在使用过程中简单方便、操作性强；

（2）减少职工劳动强度；

（3）小组成员积极参与，极大提高了对QC攻关活动的兴趣。