抽油机井调整曲柄平衡操作平台的研制与应用

张函 李冬梅 孙红 林功 高爱华

1、游梁式抽油机工作原理简介

游梁式抽油机的工作特点是承受交变负荷。上冲程时，抽油机驴头承受作用在活塞截面上的液柱重量和抽油杆柱在液体中的重量以及摩擦、惯性、振动等负荷；下冲程时，抽油机驴头只承受抽油杆在液柱中的重量。上下冲程的负荷差别很大，抽油机无法正常工作，电机也容易烧坏。为了清除上述弊病，必须采用平衡装置使上下冲程的负荷差异减小，保证设备正常运转。

平衡装置安装在抽油机游梁尾部或曲柄上，当抽油机上冲程时，平衡装置向下运转，帮助克服驴头上的负荷；在下冲程时，电机使平衡装置向下运动，储存能量，从而减少抽油机上下冲程的负荷差别。为了满足生产需要，对抽油机负荷进行的调节工作称为调平衡。方法是通过调整平衡块在曲柄上的位置，从而改变电动机上下冲程的负荷差别。

2、选择课题

调平衡是采油班站日常管理的一项重要且日常的工作，它对抽油设备的使用寿命及节能降耗起着关键作用。目前我单位抽油机井开井数66口，每月调平衡数量平均8口。调平衡共分为7个具体的工序，其中除了测电流后停抽及最后一道工序启抽测电流检查调整情况外，其余工序都是由操作人员站在抽油机曲柄或减速箱上进行的，常处于操作空间不合适的状态。由于调平衡是一项劳动强度较大的操作，操作空间对此项操作的耗时和安全性起到很重要的作用。

3、现状分析

隨着采油厂HSE体系的建立，安全环保工作的不断深入，针对施工过程安全隐患治理的工作力度也不断增强。根据对抽油机井调整曲柄平衡现场施工情况的调查，在施工过程中操作人员需站在减速箱和曲柄上操作，存在着高处坠落的高风险，安全性差，操作时间过长，降低了工作效率和油井的采油时率。

4、提出课题

针对目前调整抽油机井曲柄平衡操作条件受限的情况，QC小组运用头脑风暴法对所选课题进行了深入分析后，我们QC小组成员决定以《研制抽油机井调整曲柄平衡操作平台》作为本次活动的课题。

5、设定目标

我们主要从增加操作空间入手，通过利用曲柄本身的结构，安装调整抽油机井操作平台，改善操作条件，大大提高操作时安全性，从而缩短操作时间，提高采油时率。

（1）成功研制抽油机井调整曲柄平衡操作平台。

（2）改善调整曲柄平衡操作条件，增加操作时安全性。

（3）调整抽油机井曲柄平衡时间由33.5分钟降低至20分钟以内。

6、提出方案并确定最佳方案

6.1提出方案及可行性分析

根据确定的要因，QC小组成员集思广益，经过认真讨论，提出了解决问题的三种方案，见下表。

根据三种方案对比表，小组成员从有效性、可实施性、经济性、可靠性几个方面进行了综合评价和选择。

通过试验测算和分析评价，研制调整抽油机进曲柄平衡方案三在经济性、安全性、可操作性上更具有优势，因此我们把方案三作为可行方案。

6.2方案细化分解

我们QC小组首先对目前使用的8型抽油机和10型抽油机上的吊装孔进行了现场调查和测量，直径均为120mm，两吊装孔中心距却存在差异，分别为1.2m和1.35m。小组成员根据现场的测量数据，对调整抽油机井曲柄平衡操作平台研制方案进行了细化分解，并分别进行了分析评价。

6.3确定设计方案

根据以上分析、试验、对比论证，小组人员优选了研制调整抽油机井曲柄平衡操作平台的设计方案3。该方案能够解决调平衡时操作空间受限的问题，操作人员站在平台上能够安全进行操作，消除安全隐患。

7、效果验证

平台设计加工完成后，我们于2017年6-8月进行了现场试验。试验结果表明：操作平台安装方便牢固，调整曲柄平衡时站在平台上操作安全，有效降低了操作时间。

8、经济效益

（1）2016年有1口井因调整平衡停井时间长造成砂卡躺井，发生作业费15.8万元；

（2）1口井作业占用时间10天，影响产量40吨，按2200元/吨计算：40*2200=8.8万元；

（3）调整平衡块操作时间平均减少15分钟，以2016年为准可减少停井时间150分钟，多产原油2吨：2*2200=0.44万元；

（4）操作平台成本为750元/套。

年综合经济效益：15.8+8.8+0.44-0.075=24.97万元。

9、社会效益

该操作平台安装方便，增加了调整平衡的操作空间，提高了调整曲柄平衡时的安全系数，降低了员工的劳动强度，提高了工作效率。QC小组成员通过这次活动也极大提高了对QC攻关活动的兴趣。