抽油机井设备系统常见故障分析与处理
2019-03-29常玺
常玺
摘要:抽油机设备是油田机械采油过程中重要的生产设备,抽油机设备状态好坏直接影响油田的原油生产。然而由于游梁式普通抽油机处于野外生产,其操作环境很复杂,长期在野外运转经常会发生各类设备故障,进而采油时率,如不及时分析故障产生的原因,制定相应的维护措施,将影响正常生产。因此,应改进设备技术和管理工作,制定针对性的维护措施,从而有效保证采油时率,达到增油上产的目的。对此,本文对油田抽油机的常见故障进行了详细分析,并提出了针对性的处理措施。
关键词:抽油机井;设备系统;常见故障;故障处理
前言
当前在红河油田应用最广泛的采油设备是游梁式抽油机,由抽油机曲柄连杆机构的作用,把动力机(电动机)的旋转运动变为往复运动,用抽油杆来带动深井泵的活塞进行抽油,在生产过程中,常常会因设备故障而影响采油时率,甚至造成油井躺井。如经常会发生曲柄销子松脱及减速箱窜轴等设备故障,造成油井停井,从而影响采油时率。如不及时分析产生的原因,制定相应的防范措施,必將给正常生产带来严重的后果,增加企业生产成本,减少企业经济效益。因此,加强设备管理工作,搞好设备维修工作,对完成各项生产任务起着至关重要的作用。
1.抽油机井设备系统常见故障分析
1.1地面设备常见故障及原因
(1)曲柄销子响
导致曲柄销子响的原因有冕形螺帽松动、销子键损坏、销子和衬套的锥度配合不当、曲柄销子轴承损坏等。
(2)尾轴承螺丝断
尾轴承螺丝断的主要原因有:①螺丝松动,未上紧,产生扭力切断或自动脱扣。②螺丝强度不够或不符合规定。③抽油机严重不平衡,震动或长期超载运转造成疲劳断裂。④曲柄剪刀差大或连杆长度不一致。
(3)减速箱内有不正常的敲击声
减速箱内有不正常敲击声的原因是:齿轮制造质量差(齿面磨损、点蚀或打齿)、减速箱有串轴现象、输出轴轴承磨损或损坏、人字齿轮倾斜角不正常、抽油机不平衡或冲次太快等都可产生不正常的声音。
(4)连杆销子响或往外跑
连杆销子响或往外跑的原因有干磨(使连杆轴套和销子磨损)、定位螺丝松脱、游梁偏扭等。
(5)减速箱漏油
减速箱漏油的原因有润滑油加得过多、箱盖固定螺丝松动(垫子没有加好或损坏)、油封损坏或甩油圈松动、呼吸阀堵死(箱内气压增高)、油道堵死、密封部位的轴磨损(使轴径变细)等。
(6)抽油机运转时皮带松驰
导致抽油机运转时皮带松驰的原因有:使用的皮带长度不一致、电动机滑轨的固定螺栓松驰、电动机固定螺栓松动、皮带运转时间长疲劳拉长等。
(7)出油管线冻堵处理
出油管线冻堵会导致抽油机上电流升,下电流降低。地面管线堵塞就相当于在出油管线上装了油嘴,限制了流量,液体流动阻力增大。由于液体在出油管线受阻,流速降低,井口油压就会上升,产液量下降。当抽油机上行程时要克服增大的液体流动阻力,载荷增加电流上升;当下行程时增加的井口油压增大了对井底的回压,井下载荷增大电流降。结蜡、结垢都会堵塞地面出油管线,由于是逐渐形成的,抽油井的生产数据也是逐渐变化的。
(8)回压闸门垫子刺
①单井井口至站区的流程不正确或者闸板脱造成憋压;
②管线内有杂质或结蜡造成堵塞;
③垫子老化或者回压闸门法兰螺丝扣坏未上紧。
(9)电机故障
烧电机是电机故障中最为严重的,目前主要原因是部分电机超期使用,线圈之间的绝缘性能下降,如不能及时合理的与抽油机变动载荷匹配,发生“小马拉大车”现象就容易烧电机。分析原因如下:①电机功率与抽油机载荷不匹配。②在生产过程中抽油机长期严重不平衡。从以上原因分析看,抽油机设备故障因素很多,为此,如何确保抽油机井长期正常生产,提高生产时率,就成为一个全新课题。
1.2井下设备
抽油井的故障大多是由于除地面设备外的井下抽油设备有了问题而引起抽油泵的工作不正常,造成油井出油不正常,影响油井生产,因此,当发现油井不正常时必须立即检查、处理。这从油井不出油、油井产量下降、油井负荷上升(电流上升)这些表面现象就能反应出来,而实质情况则代表的是井下泵、管、杆等设备出现了问题,具体表现为:
(1)泵:双漏、游漏、固漏;
(2)管:管断、管漏、管脱;
(3)杆:杆断、杆脱;
(4)摩擦负荷变化、油井含水变化。
2.故障处理措施
2.1地面设备故障处理
(1)曲柄销子响故障处理
曲柄销子响的处理方法有拧紧冕形螺帽、换键、更换衬套或销子(使锥度合适)、换轴承等。
(2)尾轴承螺丝断防止
尾轴承螺丝断的处理方法是:上紧螺丝与背帽,经常观察,发现问题及时停机检查,拧紧或更换螺丝;调好平衡;校正底座与基础水平,消除震动;校正剪刀差,找出超负荷的原因并清除。
(3)减速箱内有不正常的敲击声处理
减速箱内有不正常的敲击声的处理方法是:更换减速器、更换新轴承、送修理车间修理或更换、调整平衡率及冲次使之合格。
(4)连杆销子响或往外跑的处理:
处理方法有:保养轴套、紧固螺丝、调正游梁。
(5)减速箱漏油的处理
处理方法:放掉多余的油至合适位置、换垫子坚固螺丝、油封在运转一段时间磨损后应在二保时更换、清洗呼吸阀、换轴承等。
(6)抽油机运转时皮带松驰的处理
选择长度一致的皮带、对角紧固螺栓、重新调整皮带的拉紧度,以皮带翻转180°松手后即能恢复原样为合适。
(7)出油管线冻堵处理
如果是杂物堵塞,应分段查找,及时清除。对地面管线结蜡砂堵的,应及时用热水冲洗进行解堵。对于地面管线结垢,应进行酸洗或更换管线。管线冻结的用蒸汽和热水进行解冻处理。
(8)回压闸门垫子刺处理
①检查各流程是否正确以及闸板是否有脱、掉等现象及时更换;
②冲管线检查管线是否畅通,如有堵塞进行扫线解堵;
③更换新垫子、检查更换新螺丝并上紧。
(9)电机故障预防
①抽油机负载是随地层流动压力和泵充满系数的变化而变化,因此,电机的运转电流也是随时变化的,根据电流变化合理匹配电机是经常性的工作,以杜绝小马拉大车,烧电机故障的发生。
②加强日常巡回检查资料录取工作,根据测取抽油机的平衡率,及时调整抽油机平衡,延长电机使用寿命。
2.2井下设备故障处理
為解决井下设备发生故障导致影响采油时率的生产难题,经过收集大量的抽油杆断脱资料,对比分析后,发现了一些规律,就是油井在抽油杆断脱前,冲程损失都有不同程度的增加;从反向思维的角度出发,可以这样认为,油井的冲程损失增加,有可能造成抽油杆断脱和蜡卡事故,也就是当发现冲程损失增加时,因此要及时洗井来降低抽油机的负荷。解决问题的方法主要有检泵;洗井;碰泵三个方面。具体来说就是:
(1)泵漏:先碰泵、再洗井、最后作业;
(2)油管漏:检泵;
(3)气体影响:控制套管气;
(4)结蜡:加药、热洗(加药量、洗井压力);
(5)出砂:控制生产压差,生产平稳;
(6)供液不足:小泵深抽,长冲程、慢冲次。
3.结束语
抽油机故障是造成油田采油时率降低的重要因素之一。本文通过对抽油机井地面抽油机的保养常识和日常生产过程中出现的故障及设备的熟悉,通过建立系统完善的抽油机设备系统台帐,了解分析方法和对应措施,从而使在岗员工对抽油机井的管理从地面向地下延伸,提高在岗员工对抽油机井的管理能力常见故障的处理能力,出现问题时提前准备,及早维修,减少不必要的维修时间,进而有效地提高采油时率。
参考文献
[1] 陈建琴.采油厂抽油机减速器常见故障诊断[J].中国石油和化工标准与质量.2015,16(1):113-115.
(作者单位:中国石化华北油气分公司采油一厂采油管理一区)