縮短抽油機(jī)調(diào)平衡時(shí)間

林功 高愛華 張函 李冬梅 孫紅

一、課題選擇

由于去年國(guó)際油價(jià)持續(xù)下跌，采油廠發(fā)展更加注重質(zhì)量效益，更加注重精細(xì)管理，而抽油機(jī)平衡率對(duì)系統(tǒng)能耗影響較大，因此抽油機(jī)工作是否處于平衡狀態(tài)對(duì)節(jié)能降耗具有非常重要的意義。

目前，游梁式抽油機(jī)是采油管理七區(qū)注采704站原油生產(chǎn)的主要設(shè)備，占總采油井?dāng)?shù)的96.3%，耗電量占采油井總耗電量的95%以上；而注采704站2017年5月份抽油機(jī)功率平衡合格井?dāng)?shù)為23口，占抽油機(jī)井?dāng)?shù)的45.1%。2017年3-5月份功率法調(diào)平衡6口，目前平衡塊在曲柄上的移動(dòng)主要靠人工晃動(dòng)為主，由于平衡塊較重，且屬于高空作業(yè)，致使移動(dòng)平衡塊費(fèi)時(shí)費(fèi)力，晃動(dòng)幅度過大還會(huì)有平衡塊跌落的風(fēng)險(xiǎn)。平衡塊在曲柄上的移動(dòng)方式制約了整個(gè)調(diào)平衡的時(shí)間和效率。

為此，我們提出了研制一種平衡塊移動(dòng)裝置，縮短平衡塊移動(dòng)時(shí)間的課題。

二、現(xiàn)狀調(diào)查

2017年采油管理七區(qū)注采704站5月抽油機(jī)電能平衡合格井?dāng)?shù)為23口，占采油井?dāng)?shù)的45.1%。2017年1-3月功率法調(diào)平衡6口，平均耗時(shí)52分鐘，操作時(shí)間是標(biāo)準(zhǔn)操作工時(shí)的1.7倍。

但通過傳統(tǒng)方法，我們發(fā)現(xiàn)：人站在減速箱上晃動(dòng)平衡塊，一人往平衡塊與曲柄之間插平口起子，靠起子坡面使平衡塊移動(dòng)，或直接用撬杠撬動(dòng)。后來發(fā)明了齒輪搖把，插入鎖塊孔眼，搖動(dòng)平衡塊，靠曲柄上齒牙撥動(dòng)平衡塊。但需操作平臺(tái)，無法現(xiàn)場(chǎng)操作，且部分八型抽油機(jī)曲柄上無齒牙，無法使用搖把。

由于平衡塊較重，且屬于高空作業(yè)，致使移動(dòng)平衡塊費(fèi)時(shí)費(fèi)力，移動(dòng)平衡塊的時(shí)間占了整個(gè)調(diào)平衡工作的大部分時(shí)間；另一方面，晃動(dòng)平衡塊存在著較大的安全隱患。

結(jié)論：目前平衡塊在曲柄上的移動(dòng)方式需改進(jìn)！

三、目標(biāo)設(shè)定

1、根據(jù)現(xiàn)狀，制定目標(biāo)如下：

抽油機(jī)（游梁式抽油機(jī)）電能法調(diào)平衡時(shí)間由52分鐘縮短至45分鐘以內(nèi)。

2、目標(biāo)可行性分析

（1）可行性分析一：整個(gè)調(diào)平衡工作根據(jù)游梁式抽油機(jī)電能法調(diào)平衡操作規(guī)程。

（2）可行性分析二：從現(xiàn)狀調(diào)查來看，“四化”模式和現(xiàn)場(chǎng)條件完全滿足電能法調(diào)平衡的技術(shù)要求。

（3）可行性分析三：改變平衡塊在曲柄上的移動(dòng)方式，使平衡的移動(dòng)更平穩(wěn)、更快速。

結(jié)論：小組有能力實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

四、原因分析及要因驗(yàn)證

（一）原因分析

根據(jù)人員素質(zhì)、抽油機(jī)設(shè)備的影響、平衡塊移動(dòng)方式水平低三個(gè)邊緣因素對(duì)平衡率的影響繪制了關(guān)聯(lián)圖。

（二）要因驗(yàn)證

驗(yàn)證一：人員操作不熟練

現(xiàn)場(chǎng)操作人員按照電能法調(diào)平衡操作規(guī)程經(jīng)過反復(fù)操作演練，即可熟練掌握調(diào)平衡的應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，因此確定為非要因。

驗(yàn)證二：抽油機(jī)設(shè)備的影響

調(diào)平衡工作有具體的操作規(guī)程，其中就包括剎車固定曲柄、拆平衡塊鎖塊固定螺絲等一系列操作，而剎車是否靈活好用、鎖塊固定落實(shí)日常是否保養(yǎng)都會(huì)嚴(yán)重影響到調(diào)平衡的時(shí)間。目前隨著基礎(chǔ)管理的不斷提升，諸如此類的問題幾乎不存在，因此確定為非要因。

驗(yàn)證三：平衡塊的移動(dòng)方式

平衡塊在曲柄上的的移動(dòng)目前主要靠人工晃動(dòng)為主，由于平衡塊較重，且屬于高空作業(yè)，致使移動(dòng)平衡塊費(fèi)時(shí)費(fèi)力，移動(dòng)平衡塊的時(shí)間占了整個(gè)調(diào)平衡工作的大部分時(shí)間。因此確定為要因。

五、對(duì)策實(shí)施

5.1、確定思路

由電機(jī)頂絲工作原理得到啟發(fā)，整個(gè)工具主要由兩大部分構(gòu)成：固定裝置和牽引裝置。固定裝置分別固定在曲柄卡槽里和平衡塊固定螺絲上，中間通過一條連桿連接，連桿靠近平衡塊固定螺絲的一側(cè)裝有圓環(huán)，套在固定螺絲上，另一側(cè)帶絲扣，通過絲扣與固定裝置連接。使用時(shí)通過上緊、卸松連桿來實(shí)現(xiàn)平衡塊的推拉移動(dòng)，達(dá)到快速平穩(wěn)移動(dòng)平衡塊的目的。

5.2、試驗(yàn)過程

首先我們根據(jù)確定的思路對(duì)工具進(jìn)行了簡(jiǎn)單的加工，并于2017年5月7日在GDN30X02井上進(jìn)行了試驗(yàn)，整個(gè)調(diào)平衡工作時(shí)間為45分鐘，試驗(yàn)效果良好。

為進(jìn)一步驗(yàn)證該工具的可靠性，我們分別于2017年6月23日至6月28日，分別在GDN28P202等2口井進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)出現(xiàn)新的問題：由于平衡塊固定螺絲長(zhǎng)度較短，連桿一端的圓環(huán)容易滑出。為此，我們對(duì)工具進(jìn)行了改進(jìn)，加工帶翅膀的螺帽連接在平衡塊固定螺絲上，壓住圓環(huán)，防止其滑出。

5.3、安全驗(yàn)證

根據(jù)規(guī)定要求和我們所設(shè)計(jì)的工具的實(shí)際情況，本工具得受力來源主要是拉、推的力，同時(shí)我們還看到推力與拉力是相同的。所以我們以材料的抗拉應(yīng)力依據(jù)來選材。由測(cè)力計(jì)測(cè)得拉力最大為2000牛，經(jīng)計(jì)算：

查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（2002版）得知45#鋼材料具有耐拉的優(yōu)點(diǎn)，其許用抗拉強(qiáng)度為80Mpa，比較接近我們的計(jì)算結(jié)果，于是我們初步選定工具的材料為45#鋼。

根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)思路要求，我們進(jìn)行了機(jī)械加工。

6、效果驗(yàn)證

（1）工具成本：工具的的加工費(fèi)用按200元計(jì)算

M1=200（元）。

（2）原油產(chǎn)量：以2017年調(diào)平衡井?dāng)?shù)45口和平均單井產(chǎn)量（平均單井產(chǎn)量4.1噸，原油價(jià)格50美元）為計(jì)算依據(jù)：M2=45*10/60/24*4.1*2200=2820（元）

年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益：M=M2-M1=2820-200=2620（元）

2、社會(huì)效益

（1）該計(jì)算方法在使用過程中簡(jiǎn)單方便、操作性強(qiáng)；

（2）減少職工勞動(dòng)強(qiáng)度；

（3）小組成員積極參與，極大提高了對(duì)QC攻關(guān)活動(dòng)的興趣。