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抽油机故障种类分析与维护对策
2022-10-09 17:54:00 来源:能源科技
伍友江
(中国石化河南油田分公司采油二厂,河南唐河 473400)
摘 要:随着我国科学技术的不断进步,对抽油机采油技术进行了不断发展,但是,与发达国家相比较,我国在原油开采技术方面还存在一定的差距。在具体采油的过程中,不管是技术还是管理都会出现各种各样的问题,这样就会影响能源行业的发展。为了满足油气田企业的发展需求,一定要对抽油机进行充分研究,进行优化采油技术,提高原油开采效率。
关键词:抽油机;故障种类;维护对策
中图分类号:TE933 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2022)14-0022-03
0.引言
自进入工业时代后,石油能源成为工业发展内的关键资源。为实现石油开采质量、开采质量水平的提升,在实际发展期间,需要注意优化抽油机运行设备,全面解决常见故障,这也是核心环节。我国传统运行设备很难与社会经济发展契合,无法与石油能源、石油资源应用需求契合。革新抽油机运行设备,能够满足我国石油企业发展方向,可高质量完成我国石油企业既定目标与任务。通过深入研究抽油机设备运行期间的故障,在其应用现状基础上,剖析存在问题,制定相应的改进方案,可为抽油机运行创新提供助力,可助力我国石油产业的发展,突破传统局限。
1.抽油机运行设备的基本介绍
作为我国油田开采内的关键设备,抽油机运行设备可实现石油开采效率、开采质量的提升,最大化利用石油资源,将石油开采资源最大化利用。一般情况下,抽机械构件包括:抽油泵、主系统、抽油杆,借助驱动装置支持,其动力能够启动带动减速箱,促进皮带运行,提升石油资源运输效率、挖掘质量。经过皮带传输及内部处理后,能够传递动能,缓解石油资源后续衔接,借助防护运动装置支持实施稳定运动、垂直运动,切实满足系统所需,保障运行稳定。借助抽油泵的作用,可提升石油液体传输效率,尽可能地传输到输油管道内,协助石油企业提升开采效果,实现高效化与自动化开采。抽油机运行,石油开采期间,“冲程作业”会导致运行功率产生波动,原油运输中,冲程装置或电动机辅助负荷较大。冲程范围内的装置承载负荷数值较小,在上冲程作业、下冲程作业中,工作负荷及功率有较大的的差异,且比较明显,属于明显的“波动性”变化趋势[1]。抽油机采油作业期间,设备运行需要企业提供相应的储能装置,调整上冲程作业负荷、下冲程作业负荷之间的差异,为抽油机设备的稳定运行奠定基础。在信息化背景下,抽油机运行设备更新迭代较快,引入了很多先进的技术,间歇运行设备、不停机间歇运行设备发展较为迅速,促进了我国抽油机设备升级,完善了我国抽油机运行设备改进。实际石油采集内可见较多故障,会对抽油机作业效率造成影响,降低抽油机技术使用质量。
2.抽油机常见故障及故障原因
2.1驴头、工字钢或支架裂缝
开采原油时,出现开采井基础下沉、基础纵向水平高于正常范围、抽油机安装不标准、开采井作业施工工艺较差等,会导致抽油机设备出现偏斜会开裂,具体部位为驴头、工字钢与支架连接部位,会导致油井负荷产生较大的变化,对采油作业效率、采油作业质量造成影响。
2.2中轴承、尾轴承故障
中轴承与尾轴承产生故障的原因主要包括:一是与设备安装、设备安装工艺有密切的关系,安装游梁式抽油机期间,若游梁式抽油机安装与设计不契合,未能在规定范围内,与其他设备剪力差较大,会对轴承、尾轴承造成严重影响,阻碍其正常工作。二是未能注重游梁式抽油机维护,工作人员未能有效保养游梁式抽油机。
2.3曲柄销子故障(退扣故障)
抽油机曲柄装置主要负责传导力、转换力,有着重要作用,出现故障后,采油装置会停工。影响曲柄销退扣故障的因素较多,比如:保养及维修不到位、衬套磨损(过度磨损)、曲柄台肩磨损。按照规定,规范安装相关部件,增加游梁、曲柄两者间的剪力差,进而导致曲柄销退扣出现严重故障。
2.4减速箱窜轴现象
减速箱窜轴属于开采原油期间的常见性故障,导致其出现的原因在于抽油机剪力墙超标、抽油机基础横水平失衡,减速箱内部油被污染,导致设备磨损加剧,中间轴运行啃齿,输入与输出时运行轴啃齿,抽承损坏等。
减速箱若出现窜轴故障,可能与以下因素有关:第一,减速箱大皮带轮窜动,窜动周期、抽油机活塞运动规律一致,一般将窜动量设置为15~25mm/次[2];第二,减速箱内可听见过敏险的撞击声,减速箱窜轴伴随着明显的撞击声,值得一提的是,若出现撞击声,并不代表减速箱窜轴,可能是减速箱齿轮故障;第三,结合既往维护静压,减速箱窜轴多发生在内部高速轴内,低速轴一般不会出现窜轴现象。若未能护理抽油机,未能注重抽油机管理、维护,未能科学安装抽油机,则会导致减速箱装置出现各类不同的异常现象,导致故障发生。
3.抽油机采油常见故障
3.1社会需求难以满足
石油资源开采期间、石油开发期间,抽油机采油具有显著的功能,拥有特色的作用,能够将石油原有开采质量、开采效率提升。开采传统能源期间,大泵提液应用频次较高,其功能显著,作用明显。随着我国石油资源开发力度的提升,政府部门加大了技术投入,当前石油开采内,传统大泵提液技术无法满足所需。开采初期,石油油井较浅,资源储量丰富,但随着开采时间的延长,原油开采阶段油井油压较高,会增加石油开采难度、开采危险系数。石油企业需要提升原油开采率(包括畅通率),选择0.8毫米的抽油泵实施开采,但开采质量与开采速率较低,无法满足社会发展所需,无法满足市场经济要求。为促进相关行业的协同发展,需要提升石油能源、资源需求量,石油资源日益枯竭、匮乏。传统抽油机大泵提液技术很难满足时代发展所需,无法适应石油开采诉求,石油企业需要借助运行设备,才可将石油开采效率与质量、原油开采效率与质量提升。
3.2设备腐蚀故障严重
作为石油开采内的核心设备,抽油机虽说具有显著应用价值,但实际应用伴随着很多问题,可见明显的腐蚀性故障,会对抽油机的开采质量、开采效率造成影响。检查设备结合部位,可见明显腐蚀。结合实践、理论能够得知,发锈的抽油机设备、装置腐蚀因数为:第一,在开采与开发石油期间,借助井下作业形式,能够实现资源全面开采与开发,基于“井下注水处理环节”,在水源的影响下,抽油机设备、相关部件、相关装置会出现腐蚀现象[3]。第二,我国油田本身地理环境特殊,生态环境独具特色,环境温差变化较大,借助抽油机作业,石油企业会受到昼夜温差影响,设备极易被腐蚀。第三,在特定的石油资源开采中,石油企业多选择补水酸洗、人工举升等形式将石油开采效率与开采质量提升。在这类方式影响下,会对油层表面造成不同程度的损坏,在发生故障腐蚀后,会冲击抽油机机械性能,影响抽油机运行。
4.抽油机采油优化措施
4.1“混相法”处理
混相法技术为我国抽油机开采内的核心技术,是未来发展主要方向,实际应用中混相法技术可将石油开采质量、石油开采效率提升,能够将传统开采难点与问题解决,确保石油开采科学、合理。实际应用中,混相法处理技术设定的温度数值与压力数值,决定了石油油层特定作用力,在抽油机采集石油时,可分层处理原油,可将石油开采质量、开采效率提升,确保油田原油开采稳定进行。原油资源开采内,大泵提液技术应用效果较差,对比混相法处理技术应用效果差很多。若开采过程中资源匮乏,应用混相法处理技术也可提升原油开采时效性,确保原油优质。比如:混相法技术、大泵提液技术,在使用技术期间,前者的采油率更高,为94.23%,大泵提液技术开采率为40.55%。
4.2复合驱油处理
目前使用最有效的技术为复合驱油技术,该技术在我国石油开采内得到了广泛应用,应用价值显著。在实际使用中,复合驱油技术可结合其他技术,在优势互补前提下,将驱油效率与质量提升,确保石油开采质量,将石油开采质量、效率全面提升。依据既往研究结果表明可得知,在抽油机复合驱油应用期间,聚合物、表面活性剂能够将抽油机设备、抽油机装置内的老化故障、腐蚀故障解决,可提升抽油机运行设备性能及效率。除此之外,将空气驱油技术纳入到混合驱油技术内,应用期间,会导致驱油装置被腐蚀(轻微),通过添加缓蚀剂,可杜绝腐蚀现象,减少生锈发生率。
4.3完善工作机制
就抽油机运行设备运行内的腐蚀故障,企业要结合抽油机腐蚀设备故障的表现、腐蚀原因、腐蚀形成等,将抽油机运行设备的运行机制优化,规范井下作业方式,创新原有开发举措等。笔者认为可从以下几点入手:第一,在井下注水处理环节中,石油企业要做好相应的防护,可在水中添加缓蚀剂。第二,依据油田地理环境、生态环境,加强井下保温处理,在石油开采内强化油井电保温控制装置、电伴热系统的应用,将环境温度差对抽油机设备的影响降低。第三,针对作业环节内,人工举升、补水酸洗对抽油机设备的影响,要结合作业环境对设备的影响,钙化作业方式,规范作业方案,改进作业形式,将设备完好率全面提升。
5.结语
总之,我国石油产业现已进入高速发展期,提升采油效率,保证采油质量,已成为油田企业的首要任务。机械采油作为现阶段利用率较高的一种采油方式,为使此种采油方式切实发挥出效能,企业应对抽油机井的日常巡检管理与维护工作,予以足够的重视,确保抽油机井能够平稳运行,进而保证采油作业的顺畅进行,不仅油田企业能够实现长远发展,各行各业的进步与发展也能得到有力保障。
参考文献
[1] 张强.油田常用抽油机设备的维修与保养[J].化学工程与装备, 2022(02):72-73.
[2] 王斌,赵聚豪,焦晓明,等.抽油机节能技术应用和常见故障的分析及应对策略[J].石油石化节能,2022,12(01):37-40+10.
[3] 马克.抽油机故障种类分析与维护对策[J].设备管理与维修, 2021(24):63-65.