油井修井作業環保清洗裝置

張亞軍

（大慶油田有限責任公司第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

1 實施背景

隨著油田開采時間的延長，抽油機設備老化嚴重，生產管理過程中，設備維護保養難度和維修頻率加大，員工勞動強度大，安全風險難于管控，需要創新抽油機維護管理，其意義如下。

1.1 創新抽油機維護管理是風險防控體系的需要

風險管理是在一個肯定有風險的環境里把風險減至最低的管理過程，目的是將可避免的風險、成本及損失極小化。企業生產經營管理整個過程要實現有效的風險控制，必須采用積極的防控措施，通過降低風險發生的概率達到控制目的。采油生產過程中，由于抽油機運動部件空間高度較大，給維修、維護及生產參數調整等操作帶來極大的安全隱患，創新抽油機維護管理方法是風險防控、實現本質安全的現實需要。

1.2 創新抽油機維護管理是提高工作效率的需要

在油田生產中，大慶油田有5萬余臺抽油機，抽油機能否健康運行與原油產量息息相關。但機多人少、勞動工具“原始”等問題一直制約著抽油機維護保養效率。提高抽油機維護保養的工作效率，一直是采油廠管理提升探索的方向。目前社會發展階段，技術發展和設備進步為抽油機維護管理實現由“人力”向電氣化、機械化的升級和轉變創造了有力條件，創新抽油機維護管理方式方法是提高工作效率的現實需要。

1.3 創新抽油機維護管理是減輕勞動強度的需要

截止到2014年底，采油五廠游梁式抽油機已經投產4748臺左右，“十三五”期間，平均年均增加近300臺。由于抽油機運動部件空間高度較大，給員工檢修、維護及參數調整等操作帶來極大的難度，操作人員勞動強度大，安全事故時有發生。降低員工的勞動強度，提高工作的幸福指數，實現抽油機維護本質安全，只有通過創新抽油機維護管理來實現。

采油五廠結合近年來抽油機維護暴露出來的問題和潛在的安全隱患實際，經過不斷對抽油機維護保養工作進行歸納分析，從人體力學、抽油機操作環節及季節性作業規律上，探索形成了抽油機維護保養“5個動作”管理模式。

2 成果基本內涵

“5個動作”的基本內涵是：抽油機維護保養管理工作中，通過對傳統的工具改進及革新，將抽油機高空作業轉化為地面作業，對不能轉化的高空作業，通過構建作業平臺，拓展作業空間，防控作業安全風險；通過應用新設備，替代傳統手工操作，提高勞動效率；實施人性化的管理，降低操作人員檢修、維護過程中的勞動強度；優化與管理相適應的操作規程及標準，規范操作步驟，實現維護保養標準化；實施節電箱上多功能電源安裝標準化管理，實現抽油機維護保養取電、用電的安全、方便、快捷。

3 成果主要內容及做法

3.1 電動注黃油

3.1.1 傳統方法：徒手攀爬注黃油

抽油機的中軸、尾軸、毛辮子等部位需要常年做潤滑維護保養，一般在春季和秋季，共2次。由于抽油機設備自身的特殊性，采油工人在進行加注黃油的時候，需要系好安全帶，徒手攀爬到相應的位置，有的型號抽油機機身比較高（例如14型抽油機近15m高），可以達到4層居民樓的高度，因此工人在進行加油的時候，存在一定的安全風險。同時，工作效率也比較低下，一般尾軸需要加注4桶黃油，高空作業2h左右。

3.1.2 新方法：電動注黃油

針對目前高處作業存在的安全風險，提出了抽油機高處作業的改進措施，利用抽油機工程車和注油機相結合，由人工攀爬到機械舉升、由手動注入到機械注入，實現抽油機中、尾軸、毛辮子等部位潤滑保養專業化管理，過去給一口抽油機加油大概需要2～3個人共2h，現在使用了新設備，2個人就可以在半個小時內完成，節省了工作時間，提高了工作效率和安全系數。（如圖1）

圖1 在抽油機專用車上為尾軸加注黃油

3.2 機械換皮帶

3.2.1 傳統方法：人力調皮帶

抽油機皮帶是易損配件，每口抽油機井都需要進行調整和更換，工作量較大。在操作過程中，更換皮帶操作主要是拆卸電機螺絲、電機移動和頂絲調整等動作構成，尤其是新皮帶使用2天以后還需要調整皮帶的松緊度，仍需重復上述動作，因此這種方法極為不便，安全系數低

3.2.2 新方法：機械換皮帶

利用廢舊抽油泵的柱塞和泵套構成的雙滑軌滑車，在滑車上焊接適合各種電機地腳孔徑的鋼板，使用渦輪蝸桿機構調整滑車帶動電機來實現皮帶更換和松緊度調整。這個裝置主要部件是由廢舊泵套和柱塞焊接而成，真正做到了廢物利用，節省了成本，僅需要購買1臺渦輪蝸桿機構（大概350元左右），加工費100元，一臺價格在450元左右。在過去需要2個人大概1h完成，在應用該裝置之后，僅需要1人大概10min就可輕松完成（如圖2所示）

圖2 新型帶渦輪蝸桿機構的皮帶調整裝置

3.3 棘輪調平衡

3.3.1 傳統方法：撬杠調平衡

以往抽油機檢維修過程中，調整平衡塊位置基本靠撬杠，需要操作手站在抽油機曲柄上或減速箱（斜面）上，通過工具撬動平衡塊移動，這種操作笨重，既費力又危險，有時平衡塊很難達到理想位置。

3.3.2 新方法：棘輪快速調平衡

針對調平衡時容易發生的安全問題，第五采油廠員工自發研制了棘輪工具，當卸掉鎖塊及松開平衡塊固定螺栓后，將該工具的齒輪端插入鎖塊所在位置，通過在施力端施加外力轉動棘輪機構，經連接桿帶動齒輪旋轉，達到調整平衡塊前后移動的目的，如圖3、4所示。

圖3 工人使用棘輪工具在調整平衡

圖4 棘輪工具實物圖

3.4 氣錘調沖程

3.4.1 傳統方法：大錘擊打調沖程

當需要調整抽油機沖程時，在拆裝曲柄銷子過程中，一是用大錘擊打扳手緊卸曲柄銷子冕型螺母，由于是高處作業操作不平穩，扳手不能固定在冕型螺母上，需要用手扶或用腳踩扳手，如操作稍有不慎，易出現安全事故；二是用大錘擊打曲柄銷時，易損壞曲柄銷子螺紋；三是大錘擊打力不夠，螺絲緊固的質量不好，如檢查不及時易造成翻機事故。

3.4.2 新方法：氣錘擊打調沖程

第五采油廠通過研制固定扳手和曲柄銷子擊打護套，并與汽錘配合使用的方法解決了上述問題。緊卸冕型螺母操作中，將固定扳手套在曲柄銷子冕型螺母上，擰緊銷釘將扳手固定在螺母上，再將汽錘沖擊頭插在手柄護套內，實施沖擊操作；往外擊打曲柄銷子操作中，將防護螺紋擊打護帽擰在曲柄銷子螺紋上，再將汽錘沖擊頭插在護套內，實施沖擊操作，如圖5所示。

3.5 專設外接電源

3.5.1 傳統方法：鱷魚夾取電

圖5 為工人在使用氣錘對曲柄進行拆卸

抽油機檢維護過程中使用電焊機、電動工具、氣動力工具、液壓工具以及測抽油機系統效率、冬季井口解堵、井口照明燈都需要在抽油機節電箱內取電，由于抽油機節電箱內沒有專用接口，通常是用鱷魚夾夾在空氣開關下，再將空氣開關送電，這時節電箱已通電，有自啟動的抽油機容易造成抽水機啟機，非常危險；另外用鱷魚夾極其容易造成短路，造成弧光傷人、燒損設備等事故發生率很高。

3.5.2 新方法：專設接口取電

第五采油廠為解決抽油機現場取電問題，將全廠所有抽油機節電箱4400余臺內部都安裝了專用取電接口，全廠所有抽油機現場用電設備都配備統一插頭，到現場后只要停機拉下空氣開關，插上插頭即可用電，提高了安全系數，如圖6所示。

圖6 抽油機配電箱專設插座接口

4 實施效果及經濟效益評價

一是實現工作效率的有效提高。

節約人力，折合效益如下。

1名員工1年的人力成本為11．4萬元，1個月成本0．95萬元，1天成本430元，1h成本53．75元。

換皮帶：由原來的2個人70min變成現在的1個人10min，每調整一次節省1個人1h。目前我廠抽油機每年需要調整皮帶7500次，因此換皮帶一項就節省40．3125 萬元。

加黃油：由原來的3個人2h變成現在的2個人作業1h，每調整一次節省1個人1h，目前我廠抽油機每年需要加注黃油19000次，因此加黃油節省102．125 萬元。

調沖程：由原來的4個人3h變成現在的3個人作業1h，每調整一次節省1個人2h，目前我廠抽油機每年需要加注黃油380次，因此調沖程節省4．085萬元。

調平衡：由原來的2個人90min變成現在的1個人作業30min，每調整一次節省1個人1h，目前我廠抽油機每年需要調平衡3370次，因此調沖程節省18．11萬元。

專用電源：由原來的3個人70min變成現在的1個人作業10min，每調整一次節省2個人1h，目前我廠抽油機每年需要取電19000次，因此調沖程節省217．93萬元。

共節省人力：382．5625萬元。

二是實現工作質量的大幅提升。

抽油機時率提升，增油，折合效益，2013年抽油機時率為97．49%，2014年抽油機時率為97．69%，提高了 0．2%。

三是減輕勞動強度，提高幸福指數。

通過“5個動作”的技術研究，全面提高游梁式抽油機井地面系統安全操作水平，最大限度地降低一線工作人員的勞動強度，實現游梁式抽油機井地面系統操作安全、方便、快捷及高效的目標。研究成果可使游梁式抽油機井地面系統操作風險降低80%以上，大幅度降低人員傷亡和財產損失，能夠樹立大慶油田有限責任公司的良好社會形象，提高員工幸福指數，提高油田公司在整個社會的影響力，擴大油田公司的知名度，實現社會效益、環境效益和經濟效益的全面提高。該項研究成果不僅可以在大慶油田有限責任公司進行廣泛應用，而且還可以推廣到全國其它油田，以實現油田游梁式抽油機井地面系統操作安全的全面提升。

5 總結與展望

為從根本上解決游梁式抽油機操作存在的問題，與現代化的安全生產管理體制、HSE的總體要求相適應，有必要廣泛和深入開展抽油機安全操作技術研究，從根本上消除或降低操作風險，達到抽油機井管理操作安全、方便、快捷及高效的總體目標要求。