新型悬绳器卡子快速安装工具的研发与应用

常青　宋成立　景伟

摘要：目前，扶余采油厂共有油井4923口，其中抽油机井有4151口井，目前悬绳器钢丝绳有灌铅和打绳卡子两种，其中钢丝绳打卡子有1158口井，灌铅的钢丝绳断了以后，因资金问题没有再进行灌铅，由采油队自行解决，这样就只能被迫使用绳卡子维持生产，在日常生产管理工作中存在不安全隐患。

关键词：风险;隐患;改进;现场应用

1 存在问题及问题分析

悬绳器钢丝绳存在以下问题：

1.1有一部分抽油机井悬绳器的钢丝绳底部固定是用绳卡子固定的，容易出现卡子撸，绳卡子裂，钢丝绳抽出等风险，使用绳卡子不符合安全要求。标准：悬绳器上压板在驴头上死点时距驴头下方250～300mm之间。下压板在驴头下死点时距盘根盒400～450mm之間。

1.2悬绳器钢丝绳有的是灌铅的，长短是固定的不可调，钢丝绳头破股之后，整个钢丝绳及悬绳器都不能再进行应用，需要拿回厂家重新处理，造成资源浪费。

1.3悬绳器距井口距离标准：悬绳器上压板在驴头上死点时距驴头下方250～300mm之间;下压板在驴头下死点时距盘根盒400～450mm之间。但是在实际使用时悬绳器距离井口过近，多数距离不足400mm，有的井距离井口更是不足100mm，存在磕碰伤等安全隐患。

1.4目前我厂的测试仪器有金时，西安斯坦、俄罗斯等几个厂家的仪器，从安全角度和减轻劳动强度考虑，未来将逐步淘汰测功图需要顶顶丝的仪器，目前采用将传感器夹在光杆上测试的办法，但是部分油井因为悬绳器距离井口太近，无法把仪器夹在光杆上，测试时测试工需要准备两套仪器，这样既增加了员工的劳动强度，也增加了维修仪器的成本。

针对以上问题我们制定了两种可行性方案：针对1、2问题我们研制了新型悬绳器钢丝绳卡子;针对3、4问题我们对悬绳器下压板及支撑座进行了改进。

2、新型悬绳器钢丝绳卡子的改进思路

大胆尝试设计出锥度1：8、长度是45mm的卡子，由于19mm钢丝绳弹性变形量大，在实验过程中钢丝绳根本卡不住，之后我们把楔形卡牙由两瓣改为四瓣，在实验中钢丝绳在2吨左右脱开，实验失败。我们想光杆能卡住，是因为光杆硬，不变形，如何不让钢丝绳变形呢，逆向思维在钢丝绳内楔入胀针这个问题就解决了。改进后再一次进行了室内实验，达到3吨时脱开。

3、方案实验

我们反复对技术问题进行了专门的攻克，通过讨论分析，总结了钢丝绳楔形卡牙卡不住的原因：（1）锥度小 （2）卡子本体小（3）楔形卡牙短、行程不够（4）材料强度不够。针对存在的问题重新进行了设计，经过6次改进实验，经室内实验可以达到5吨不脱。

方案1：钢丝绳穿过悬绳器的上、下压板，支撑座，卡子本体，在卡子本内部安装上部直径小、下部直径大的内部带有U形槽楔形卡牙，由于卡子本体也是楔形的，使楔形卡牙座于卡子本体上，将钢丝绳卡紧，在生产运行过程中随着抽油机井下负荷的增加，达到了卡子越卡越紧目的。卡子本体材料选取45号碳素钢，楔形卡牙材料选取20号鉻钼钢。新型钢丝绳卡子组要有卡子本体、四瓣楔形卡牙 组成。

方案2：将悬绳器支撑座与悬绳器下压板螺纹连接成为一体，钢丝绳穿过悬绳器的上压板及支撑座，在悬绳器支撑座下部安装上部直径小，下部直径大的内部带有凸凹楔形卡牙，由于支撑座下部也是楔形的，将钢丝绳卡紧，在生产运行过程中随着抽油机井下负荷的增加，使楔形卡牙座于悬绳器下压板上，达到了卡子越卡越紧目的。

4、安装及应用效果

2018年12月9日在采油队选择两个井组分别在四口井上进行实验安装，经实验该卡子可承受负荷在5吨以上。通过快速工具进行安装，其安装过程简化：将活动限位器夹板套接在拉马上，转动活动限位器夹板，拉马圈旋拧在拉马下端螺纹上，并通过转动活动限位器夹板使活动限位器夹板在拉马上滑动，调整活动限位器夹板的位置，使拉马下端与挡环上端具有足够的间距，将顶杆的上端扣接在拉马下端的顶针上，将悬绳器的卡子嵌入挡环与顶杆之间，毛辫子从毛辫子过孔进入挡环，通过拉马上端的活动手柄，使拉马推动顶杆，使顶杆与挡环将卡子夹紧，并使卡子与毛辫子上连接，再将两个卡子安装后，使悬绳器卡子从毛辫子上顶紧，实现悬绳器卡子的更换。

经实验证实具有以下优点：1、一次性投入，成本低，可以重复使用。取消了绳卡子，整个钢丝绳在悬绳器下压板内，可调节钢丝绳的长短，不用紧螺丝。2、解决了悬绳器距井口近的问题，加大悬绳器距井口的距离10公分以上。3、解决了钢丝绳头扎人的问题。4、解决了部分悬绳器因为距井口近测不了示功图的问题。 5、便于操作省时省力，提高工作效率。6、提高了安全操作系数。

5、经济效益

原悬绳器钢丝绳灌铅一口井需要费用是533元，一个绳卡子14.6元，制作新型悬绳器2个钢丝绳卡子需要200元，一口井节约333元，全厂1000口井悬绳器是绳卡子的需要更换，需要费用：（200-14.6×2）×1000=17.08万元。灌铅1000口井需要费用是53.3万元，改用新型钢丝绳卡子需用20万元，节约33.3万元。减去绳卡子的费用17.08万元，年创效16.22万元。一次性投入，成本低，可以重复使用，减少了后期大量维护性费用。

结束语

由于悬绳器卡子快速安装工具的研发应用，安装时实现了在毛辫子下端的卡子安装，避免爬抽油机摘毛辫子，同时提高了操作时的工作效率和安全生产系数，方便更换悬绳器卡子操作。在石油企业全面实施本质安全的优化管理中使石油企业的工作便于更好的开展。