游梁式抽油机维护与保养措施研究

2024-04-05邓伟明

中国设备工程 2024年4期

邓伟明

（新疆油田公司采油二厂，新疆克拉玛依 834008）

游梁式抽油机是用于提取油井中原油的主要设备，其通过机械方式将地下的原油抽出到地面上，从而提高油井的生产率，该种类型抽油机通过一个杠杆系统将电力或机械能转化为机械运动，将地下的原油推向井口，游梁式抽油机对于从油井中有效地提取原油至关重要，其能够提供持续的、稳定的油井操作，一旦油井开发完成并开始生产，抽油机可以持续地运行，确保油井的稳定产量，这种连续运行对于油田开发的经济效益至关重要，因为它确保了持续的原油供应和收入。但是，游梁式抽油机在运行的过程中也可能会出现多种类型故障问题，维护和保养是降低故障概率和延长设备使用寿命的重要措施。本次研究主要是对游梁式抽油机维护及保养要点和技术进行研究，为保障其安全可靠运行奠定基础。

1 游梁式抽油机简介

游梁式抽油机是一种用于从油井中抽取原油的机械装置，其由一个游梁和一个杠杆系统组成，通过往复运动将地下的原油从井底抽上地面。该种抽油机通常由一个垂直放置的杆式游梁和一个支撑框架组成，游梁通过连接杆与井底的泵浦或者进气器相连，抽油机的杠杆系统通过驱动机械装置（如电机或发动机）产生动力，将动力转化为游梁的上下往复运动，游梁将地下的原油带到地面上，完成油井的抽油作业。游梁式抽油机运行时，驱动机械装置提供动力，使得杠杆系统起作用，杠杆在适当的位置应用力，使得游梁在上下运动中具有较大的冲程。通过与井下的泵浦或进气器相连，游梁在上升阶段将液体抽到井口，而在下降阶段则充满井筒，准备下一次上升，这个过程循环进行实现连续的原油抽取。游梁式抽油机广泛应用于陆上和海上的各类油田开发中，它适用于各种油井条件和油藏特征，包括高黏度原油、高含水原油以及复杂地质条件，游梁式抽油机能够适应不同的工况和操作要求，从浅层油井到深层油井，从低产量到高产量的油井都可以使用。游梁式抽油机具有结构简单、操作可靠、维护成本较低等优点，它不依赖电力供应，适用于偏远地区和缺乏电力设施的油田，但是游梁式抽油机的工作效率相对较低，尤其在深井和高产量井中可能面临一定的限制。

2 游梁式抽油机运行问题分析

2.1 安装问题

游梁式抽油机需要一个稳固的基础来支撑其重量和振动，在安装前，需要对井口周围的地基进行评估和加固，以确保能够承受抽油机的负荷和振动，该种抽油机通常需要电力供应来驱动机械装置，因此，在安装前需要确保可靠的电力供应，抽油机的杆式游梁需要与井口的泵浦或进气器适配，需要调整和安装适当的接口装置，以确保抽油机能够与井筒正确连接并正常工作，在安装抽油机时，必须考虑安全问题，这包括确保安装过程中的工作人员安全，以及在操作期间采取必要的防护措施，以防止意外事故发生，抽油机的安装可能对周围环境产生一定的影响，例如，抽油机的振动和噪音可能对附近的居民或野生动物造成干扰，在安装前，需要评估和采取措施来减少这些影响，并确保符合相关的环境法规和标准。由于该种抽油机的安装相对较为复杂，需要考虑的因素相对较多，因此出现安装问题的概率也相对较大。

2.2 曲柄问题

曲柄承受着较大的应力和负荷，如果曲柄材料强度不足或存在制造缺陷，可能会发生断裂或损坏，曲柄系统中的轴承负责支撑和减少曲柄的摩擦，如果曲柄轴承损坏、润滑不足或存在其他故障，可能会导致曲柄运动不顺畅、产生过多的摩擦和磨损，曲柄应该保持平衡和准确的位置，以确保游梁的运动平稳和有效，如果曲柄偏心或失调，可能会导致游梁的不均匀运动、能量损失和振动增加，曲柄系统需要适当的润滑以减少摩擦和磨损，如果曲柄润滑不足或使用不当，可能会导致摩擦增加、磨损加剧，甚至引起过热和损坏，曲柄应该保持平衡，以减少不必要的振动和冲击，如果曲柄平衡失调，可能会引起振动过大，对抽油机和其他相关设备造成损坏。

2.3 减速箱问题

减速箱中的轴承支撑和减少各个齿轮的摩擦和磨损，如果轴承损坏、润滑不足或存在其他故障，可能会导致轴承噪音、振动增加或齿轮不稳定，减速箱中的齿轮组成了传动系统，负责降低转速和提供扭矩，长时间运行或负载过重可能导致齿轮磨损、齿面损伤或齿轮啮合不良，这可能导致噪音、振动、效率降低和传动不平稳，减速箱需要适当的润滑以减少摩擦和磨损，如果润滑不足或使用不当，可能会导致齿轮过热、润滑油变质、摩擦增加，甚至引起传动故障，减速箱中的密封件需要保持良好的密封性能，防止润滑油泄漏和进入杂质，如果密封件老化、损坏或安装不当，可能会导致润滑油泄漏、污染和减速箱内部的故障，减速箱的工作温度应在适当的范围内，过高的温度可能导致润滑油性能下降、齿轮热胀冷缩不均匀以及其他部件损坏。

2.4 维护保养问题

维护保养工作对于游梁式抽油机的运行十分关键，如果维护计划不合理或缺乏系统性，可能导致关键部件的忽视或延迟维护，增加了故障和损坏的风险，缺乏定期的检查、清洁、润滑和更换磨损部件的计划可能导致设备的不稳定性和寿命缩短，不当的操作和使用方式可能对游梁式抽油机产生负面影响，如超负荷运行、频繁启停、操作错误或忽视警报信号等，可能导致设备损坏、过热和其他故障，如果设备的部件质量不符合标准，或者使用的材料容易疲劳和损耗，那么在使用过程中可能出现问题，低质量的零部件容易损坏，而经常受到高应力和振动的部件容易发生疲劳断裂，游梁式抽油机经常在恶劣的环境条件下运行，如高温、高湿度、腐蚀性气体或颗粒物质的存在等，这些环境因素可能导致设备的损耗、腐蚀和故障。同时，外部因素如意外碰撞、振动冲击或过度负载等，也可能对设备造成损害。

3 游梁式抽油机维护与保养措施研究

3.1 维护保养要点

保养人员应根据维护计划定期检查游梁式抽油机的各个部件和系统。他们应检查润滑系统、冷却系统、电气系统、传动系统等，并及时发现和修复潜在问题，保养人员负责清洁游梁式抽油机的各个部件，包括清除积尘、清洗过滤器和冷却器等，他们还需要定期为润滑点添加适量的润滑油或润滑脂，以保持设备的良好润滑状态，保养人员应根据需要更换磨损或损坏的部件，如轴承、密封件、齿轮等，他们应具备相关技能和知识，能够进行必要的维修工作，如拆卸和安装部件，调整和校准设备等，保养人员应能够识别和排除设备故障，并采取适当的措施进行修复，他们需要了解设备的工作原理和常见故障，并运用适当的工具和方法进行故障诊断和修复，保养人员应遵守安全操作规程，确保维护过程安全可靠，保养人员应及时记录维护保养工作的细节，包括检查结果、维修内容和更换部件等，他们应向相关人员提供准确的维护报告，以便进行设备状态评估和未来维护计划的制定。

游梁式抽油机的曲柄是一个关键部件，它负责转换往复运动为旋转运动，因此对曲柄的维护保养至关重要。曲柄轴承的良好润滑是保持曲柄正常运行的关键，定期检查曲柄轴承的润滑情况，确保润滑油或润滑脂的充足，并根据制造商的建议进行润滑剂的更换，注意选择适合的润滑剂类型和黏度等级，保持曲柄的清洁是防止灰尘、污垢和杂质积聚的重要措施，定期清除曲柄表面的污垢，可以使用清洁剂和软布进行清洁，避免使用尖锐的工具以防划伤曲柄表面，定期检查曲柄轴承的工作状态，包括轴承的磨损情况、轴承游隙和轴承间隙，如发现轴承存在异常磨损或轴承松动现象，应及时进行更换或调整，曲柄上的轴承润滑孔可能会因为沉积物、污垢或润滑剂凝固而堵塞，导致润滑不良，定期清理轴承润滑孔，确保润滑剂能够正常流通到轴承处，曲柄对接部位是曲柄与连杆相连接的关键部分，定期检查曲柄对接部位的磨损情况，包括曲柄销和销孔的磨损程度。如发现磨损严重，应及时进行更换或修复，曲柄的平衡性对设备的稳定运行至关重要，定期进行曲柄的平衡性检查，确保曲柄的质量均匀分布，避免因不平衡而引起的振动和损坏。

游梁式抽油机的减速箱是重要的传动部件，负责将高速旋转的曲柄运动转换为低速高扭矩的输出。定期检查减速箱的齿轮和轴承的磨损情况，注意观察齿轮齿面的磨损程度、齿轮啮合是否顺畅，以及轴承的工作状态和润滑情况，如发现异常磨损或轴承松动现象，应及时进行更换或调整，定期监测减速箱的温度，异常升高的温度可能表明减速箱存在问题，如润滑不良、齿轮啮合不良或轴承故障等，定期监测减速箱的振动情况，异常的振动可能表明减速箱存在不平衡、磨损或松动等问题，保持详细的维护记录，包括减速箱的维护日期、维护内容、润滑油更换情况、温度和振动监测结果等，这些记录可以帮助跟踪减速箱的工作状态和维护历史，及时发现问题并制定相应的维护计划。在游梁式抽油机的减速箱中，快速治漏是一种常见的应急操作方法，可以临时解决漏油问题，首先，确定减速箱漏油的具体位置和原因，通过观察和检查找到漏油点，在进行治漏操作前，将游梁式抽油机停机，并断开电源，然后排空减速箱内的润滑油，确保操作安全，使用清洁剂或干净的布进行漏点区域的清洁，去除污垢和油脂以确保密封面干净，如果发现密封件松动或损坏导致漏油，可以尝试紧固或更换密封件，对于松动的密封件，使用合适的工具进行紧固，对于损坏的密封件，需要更换为新的密封件，对于无法立即更换密封件或需要临时止漏的情况，可以使用临时密封剂，将适量的临时密封剂涂抹在漏点处，以封堵漏油口，重新启动游梁式抽油机，并观察漏油情况，如果漏油问题得到解决，可以暂时运行设备，但仍需尽快采取进一步的修复措施。

3.2 维护保养技术

在开展游梁式抽油机维护和保养的过程中，也需要选择合理的维护保养技术。引入设备诊断技术，如振动分析、温度监测、声音分析等，对设备进行全面的健康状况评估，这些技术可以帮助发现潜在的故障或异常，及早采取维修措施，防止设备损坏或停机，润滑是设备维护保养中非常重要的一项工作，合理的润滑技术可以降低设备磨损、减少能耗，并延长设备寿命。包括润滑脂的选择、润滑油的使用周期和更换、润滑系统的设计和维护等，保养人员需要熟悉游梁式抽油机的构造和工作原理，掌握相关的检修与维修技术，这包括设备的拆装、部件的更换、密封件的维护、润滑系统的清洗和调整等，技术娴熟的保养人员能够快速准确地进行设备的检修与维修。维护保养工作涉及设备的操作与维修，因此，安全管理是至关重要的，保养人员需要掌握安全操作规程，了解设备相关的安全风险与防护措施，并严格遵守安全操作规范，确保工作过程中的人身安全和设备的安全。建立合理的设备维护保养数据管理系统，记录设备的维护信息和历史数据，通过数据分析和趋势监测，评估设备的健康状况和维护效果，为决策提供参考依据，同时，结合人工智能和大数据分析等技术，实现智能化的设备维护保养管理。保养人员需要接受相关的培训，了解游梁式抽油机的原理、维护方法和技术要点，定期进行技术培训，了解最新的维护技术和工具，不断更新知识和技能，提高维护保养的水平和效率。