抽油機盤根盒附件的研制與運用

王曉軍 郝麗敏 李淑艷 黃文才

摘要：分析了抽油機光桿、盤根腐蝕磨損的原因，通過現(xiàn)場生產(chǎn)試驗，利用自行研制的抽油機盤根盒附件，有效的解決了抽油機光桿腐蝕及盤根磨損速率快的問題，提高光桿及盤根使用壽命、降低光桿和盤根更換頻次，為油田生產(chǎn)難題找到了解題思路。

關鍵詞：光桿;盤根盒;腐蝕;磨損;潤滑脂

1、目前油田抽油機光桿、盤根的工況表現(xiàn)

1.1抽油機光桿在工作過程中長期承受交變載荷的作用，容易機械損傷和腐蝕，抽油光桿的腐蝕主要表現(xiàn)為光桿表面變黑，出現(xiàn)麻點或小坑，盤根夾不住，出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，漏油嚴重造成井場環(huán)境惡劣，腐蝕嚴重的井，平均兩周更換一次密封，影響了原油生產(chǎn)，增大了工人的勞動強度和管理難度。由于抽油光桿還未到使用壽命表面就被嚴重腐蝕，不能繼續(xù)使用，需要更換光桿，造成大量的資金浪費。

1.2為了密封井口與光桿，在采油樹的最上端設計有盤根盒，里面裝有膠皮盤根進行密封，由于抽油機在抽油過程中上下往復運動會造成盤根磨損，時間久了，盤根就會出現(xiàn)密封不嚴、漏油現(xiàn)象，嚴重的會有輕微噴勢，造成井口污染。

2、光桿腐蝕磨損的原因

2.1磨料磨損：是指凸出物或硬得顆粒雨光桿基體表面摩擦接觸過程中，致使光桿表層損傷。

2.2疲勞磨損：在光桿磨損中常見的針狀、豆狀的凹坑、較大面積的損傷等都是由于疲勞損傷造成的，這是因為盤根對光桿基體的密封壓緊作用使其表面產(chǎn)生局部壓力，光桿的上下往復運動使之在長期接觸壓力應力的反復作用后，光桿材質(zhì)發(fā)生塑性變形

2.3產(chǎn)出液的腐蝕磨損：原油產(chǎn)出液是造成光桿腐蝕的主要因素。原油是氣、水、烴、固共存的多相流腐蝕介質(zhì)。H2S、CO2、O2、CL-和水為最主要的腐蝕介質(zhì)。

2.4外力作用磨損：在抽油機有很多操作需要在光桿上打卡子卸負荷，因此卡子會破環(huán)光桿表層機理。

3、盤根磨損的原因

3.1光桿腐蝕：光桿的坑點多、毛刺多會對橡膠盤根產(chǎn)生嚴重的損傷，在很短的時間就會使盤根密封失效發(fā)生跑油

3.2光桿與盤根盒不對中：光桿的軸線與盤根盒軸線不重合，不對中對橡膠盤根的損壞十分嚴重，如果不對中嚴重的話，橡膠盤根會很快向一面磨壞而失去密封發(fā)生井口跑油。

3.3盤根潤滑不夠：在加裝盤根時沒考慮潤滑要求，盤根過緊光桿與盤根摩擦會過熱，易造成橡膠盤根老化，加快盤根磨損而使盤根密封失效。

4、盤根盒附件的設計

4.1初步試驗

2015年我在第五采油廠高一作業(yè)區(qū)趙76站所屬抽油機盤根盒壓蓋端面與光桿結(jié)合處加注通用鋰基潤滑脂，目的是在光桿表面形成一層保護膜同時改善盤根潤滑狀況。在經(jīng)過3年的觀察實驗中發(fā)現(xiàn)抽油機盤根使用壽命延長了3-5倍不等，最長一口油井更換盤根頻次為36個月;抽油機光桿更換頻次由最嚴重的6個月延長至18個月。

4.2存在問題

4.2.1抽油機光桿在上下往復運動中，隨著時間的延長，潤滑脂內(nèi)部會形成一個漩渦空間（由環(huán)境溫度影響漩渦形成時間在5-10天左右），因此定期加注潤滑脂間隔較短。

4.2.2冬季潤滑脂粘度增加，光桿會將潤滑脂帶離腔室。

4.2.3此方法對盤根磨損情況能起到良好的改觀，但是要對光桿表層覆蓋潤滑保護膜，不成功。

4.3抽油機盤根盒附件的研制

在上述方法未完全成功主要原因在于，潤滑脂腔室為開放空間，同時受環(huán)境溫度影響較大。為此我在抽油機盤根盒外部加裝了一個附件，將磁力橡膠裁剪成同心圓狀，吸附在盤根盒壓蓋端面上，以此保護腔室中的潤滑脂。

4.4對本裝置的應用工況進行說明

抽油機盤根盒附件：由磁力橡膠底座、橡膠光桿密封墊、磁力橡膠壓蓋三部分組成。抽油機盤根盒附件是依靠磁力橡膠底座利用磁力吸附在盤根盒壓蓋表面，起支撐固定作用;將橡膠光桿密封墊安裝在磁力橡膠底座上方中空通徑大于光桿直徑0.1mm-0.2mm;磁力橡膠壓蓋起固定橡膠光桿密封墊的作用。

5、實際效果評價

抽油機盤根盒附件有著以下的使用意義：

（1）結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低、制作方便。

（2）用途廣泛：本實用裝置適用于油田生產(chǎn)中任何型號抽油機，適合任何規(guī)格采油樹及盤根盒。

（3）使用方便：使用時只需將附件人工安裝在盤根盒上部即可。

（4）使用該裝置后不影響抽油機原本的任何操作。如：碰泵、卸載等。

（5）能夠有效的在光桿表層覆蓋一層潤滑脂，起到保護光桿的作用

（6）能夠極大的改善盤根的運行工況，降低盤根的磨損

6、結(jié)束語

低成本、結(jié)構(gòu)簡單的附件能極大的改善光桿、盤根的運行工況，適應面廣、推廣容易、作用顯著、節(jié)能降耗效果明顯，具有極高的推廣價值。

參考文獻：

[1]白長玉 耿仁華《抽油機光桿盤根自動潤滑裝置》

[2]張國棟 王子良 席建楨 張旭 張洋《防止偏磨防止漏油可調(diào)節(jié)盤根盒的研制與運用》

[3]胡國龍 姚偉 《淺談抽油機光桿磨損原因及處理措施》