絲杠開關器的研制

宋春夏 尹利明 付建勇 王志潔 唐賓霞

【摘要】油田開發生產過程中，許多油水輸送支干線的控制閘門因老化、破壞、管理不善會造成閘門結構不全，導致無法順利開關，而現場大多采用硬砸、生拔的開關方法，對安全生產極為不利，并且對油水系統管理也造成諸多不便。因此，研制出一種簡易絲杠開關器，解決了這一問題，對提高勞動效率、減少不安全因素有較好的推廣價值。

【關鍵詞】油田開發;安全;支干線;閘門;絲杠開關器

1.引言

在油田開發中，輸油支干線及注水管網的支干線埋藏深度較淺，各種型號的閘門由于體積較大，大多暴露在地表。在經濟利益的驅使下，閘門的手輪和支架被偷盜的現象嚴重。閘門遭偷盜破壞后，只剩下閥體和絲杠，造成無法開關閘門，增加了工人的勞動強度和現場管理難度，容易釀成安全事故，并造成嚴重的經濟損失。因此，我們在現場生產過程中制做一種便于開關閘門的工具，以減少因閘門無法開關造成的不安全因素并將經濟損失降至最低。

2.渤南油田油水系統支干線控制閘門現狀

渤南油田的注水管網干線共有96.05km，節點閘門56處，外輸油干線133.75km，閘門節點88個，因各種原因造成不完整的閘門共78個，占全部閘門節點的54.2%。而目前現場應用最多的方法是用工具撬開絲杠和錘打絲杠關閉的方式開關閘門。

撬開絲杠法：就是當需要開啟閘門時，將管鉗調整到合適的開口，咬住閘門絲杠，撬動絲杠或者用榔頭、錘子等敲打管鉗，使閘門開啟;在需要關閉閘門時，敲打管鉗或絲杠，使絲杠帶動閘板關閉閘門。但這種方法在應用時，容易造成絲杠的絲扣被破壞，且敲擊會造成絲杠彎曲，對閘門的開關造成更大的障礙，并且操作中存在許多不安全因素。

因此，研制絲杠拔桿器就顯得至關重要，該工具的研制有助于提高整個油水系統的管理，提高工作效率，提高生產安全系數。

圖1 示意圖

3.絲杠拔桿器的結構及工作原理

3.1 絲杠拔桿器的結構

絲杠拔桿器分三部分組成：

（1）底座部分：一個可以與閘門球體中部底座對接的多孔式底座，用螺栓與螺帽連接固定，將絲杠拔桿器與閥體連接。

（2）漲力頂絲部分：八根可以張開閉合的漲力式四連桿結構，可以通過旋轉螺桿，打開或關閉，起到通過卡瓦帶動絲杠升起或降落的目的，起到把閘門打開或關閉的目的。

示意圖如圖1所示，實物如圖2所示。

圖2 實物圖

（3）固定裝置：由四根小頂絲及兩片卡牙組成。工作時將四根頂絲圍繞閘門絲杠調整至合適位置，放入卡牙，頂緊頂絲固定。

3.2 工作原理

將處于打開狀態的閘門關閉時，將絲杠拔桿器的漲力頂絲部分處于撐開的安裝狀態，調整傳動螺桿使絲扣伸出工具合適位置，套入閘門絲杠，將底座安裝在閥體上，固定卡瓦部分先調節四條頂絲處于絲杠周圍，以能放入卡瓦為易，放入卡瓦片卡卡緊在閘門絲杠上，此時應卡在絲杠最上部，轉動傳動螺桿，使傳動螺桿帶動漲力式四連桿結構回收，使閘門絲杠下移，最終落至閥體最低點，閘門處于關閉狀態。

施工完畢需打開閘門時，轉動傳動螺桿，使漲力頂絲呈支撐狀態，撐起卡瓦，從而使閘門絲杠上移，達到打開閘門的目的。閘門絲杠全部打開后，回收半圈，卸下工具，完成施工。

4.現場實施實例

以低產隊采油3隊為例，對絲杠拔桿器進行了試驗。采油3隊油水系統12公里，節點閘門26處，被損壞閘門17處，點全部閘門節點的65.4%，該隊日油水平37噸/天，由于管線老化，閘門損壞較多，經常會發生系統停井補漏的施工。2013年8月份，在采油3隊使用該工具共8次，實例如下：

8月3日67#站流程改造，影響3個計量站8口油井的支干線流程，分別使用頂絲式絲杠開關工具2次，開關閘門時間分別耗時0.8小時、0.7小時，比原來的一般開關方法節約時間2小時，按每小時影響產量0.5噸計算，原油按3700元/噸計算，當天增效0.5*2*3700=3700元。

8月10日因采油303隊流程改造補漏，使用頂絲式開關工具6井次，平均耗時0.75小時，比原來的開關方法節省開關時間共計6小時，共影響油井21口，按每小時影響產量1.2噸計算，原油按3700元/噸計算，施工提前完成相當于增效1.2*6*3700=2.664萬元。

5.經濟效益評價

2013年根據采油303隊成本核算記錄顯示，與去年同期相比，共使用絲杠開關器8次，減少停井時間8小時，相當于多產原油8.2噸，按每噸原油價格3700元/噸計算，增加效益約：8.2*3700=3.034萬元。

6.結束語

當然，絲杠拔桿器在生產中的實際應用價值遠不止如此，在渤南油田每年油水系統穿孔214次中，需停井施工的次數遠大于采油3隊的使用次數，因此，該工具所產生的效益會更大，極有推廣空間。

因此，這種工具的研制，方便了生產，解決了系統損壞閘門開關難的問題，提高了施工效率，降低了安全風險，對油田生產起到了一定的增效作用。