抽油機(jī)皮帶松緊度對(duì)原油產(chǎn)量與能耗的影響及治理措施

郭曉娟（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠(chǎng)）

皮帶是抽油機(jī)運(yùn)行所必要的傳動(dòng)裝置，受皮帶材料影響，皮帶應(yīng)用一段時(shí)間后會(huì)產(chǎn)生塑性變形，若不及時(shí)調(diào)整皮帶松緊度極易造成皮帶打滑甚至斷裂的現(xiàn)象，特別是雨雪天氣下皮帶打滑或斷裂問(wèn)題較為突出，所以皮帶松緊度調(diào)整尤為重要[1-2]。一般認(rèn)為，頻繁更換抽油機(jī)皮帶不僅增加生產(chǎn)運(yùn)行成本，而且對(duì)抽油機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行、原油產(chǎn)量以及能耗等方面都會(huì)帶來(lái)影響。然而，針對(duì)皮帶松緊度對(duì)產(chǎn)量、能耗的影響，影響皮帶松緊度的主要因素，現(xiàn)有操作規(guī)程和判別標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)可操作性，以及皮帶松緊度采取的有效治理措施有哪些等一系列問(wèn)題的認(rèn)識(shí)還不清晰，也沒(méi)有得到足夠的重視。

1 皮帶松緊度問(wèn)題的影響

1.1 皮帶松緊度的直接影響

抽油機(jī)皮帶松緊度對(duì)抽油機(jī)沖次具有一定的影響，皮帶松弛易引起打滑造成丟沖次現(xiàn)象。通過(guò)11口井測(cè)試反映：皮帶稍松的情況下平均日沖次差65.8次，皮帶松弛的情況下平均日沖次差295.16次，說(shuō)明皮帶越松弛丟沖次現(xiàn)象越明顯，造成的能耗損失也就越大；皮帶過(guò)緊的情況造成電機(jī)負(fù)荷大，沖次較皮帶松緊度合適的時(shí)候有所減少，平均降低100.80次，所以皮帶松弛和過(guò)緊都會(huì)對(duì)沖次造成影響。據(jù)11口井試驗(yàn)情況統(tǒng)計(jì)，皮帶松緊度差異引起的平均日沖次相差176.44次，平均日產(chǎn)油相差0.030 2 t，平均日能耗損失3.56 k Wh，按照5 000口井計(jì)算，出現(xiàn)一天皮帶松緊度不適當(dāng)?shù)那闆r就會(huì)造成151.0 t的產(chǎn)量損失，17 800 kWh的能耗損失。列舉部分抽油機(jī)皮帶松緊度對(duì)產(chǎn)量及能耗影響情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 部分抽油機(jī)皮帶松緊度對(duì)產(chǎn)量及能耗影響情況統(tǒng)計(jì)

1.2 雨對(duì)皮帶松緊度的影響

雨季期間由于雨水的影響，抽油機(jī)皮帶與皮帶輪特別是電機(jī)皮帶輪之間會(huì)發(fā)生打滑，引起丟沖次現(xiàn)象。通過(guò)12口井測(cè)試得出，皮帶松緊度合適、過(guò)緊、松弛的情況下在雨天都會(huì)出現(xiàn)丟沖次現(xiàn)象，皮帶松弛的情況最為嚴(yán)重；11口井在皮帶合適的情況下，受雨水影響引起的平均日沖次相差172.6次，平均日產(chǎn)油相差0.021 47 t，平均日能耗損失2.34 kWh；4口井在皮帶松弛的情況下，受雨水影響引起的平均日沖次相差733.17次，平均日產(chǎn)油相差0.254 47 t，平均日能耗損失15.65 k Wh；1口井在皮帶過(guò)緊的情況下，受雨水影響引起的平均日沖次相差244.8次，平均日產(chǎn)油相差0.029 52 t，平均日能耗損失0.94 kWh。整體上受雨水影響引起的平均日沖次相差317.25次，平均日產(chǎn)油相差0.080 22 t，平均日能耗損失5.58 k Wh，按照5 000口井計(jì)算，受雨水影響一天就會(huì)造成401.1 t的產(chǎn)量損失，27 900 kWh的能耗損失。列舉部分雨天抽油機(jī)皮帶松緊度對(duì)產(chǎn)量及能耗影響情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 部分雨天抽油機(jī)皮帶松緊度對(duì)產(chǎn)量及能耗影響情況統(tǒng)計(jì)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)雨后皮帶磨損斷裂3口井，都是由于皮帶松弛在雨前未及時(shí)調(diào)整的原因造成的。

2 皮帶松緊度調(diào)整現(xiàn)狀

2.1 操作程序要求存在的問(wèn)題

在Q/SYDQ0804—2013《采油崗位操作程序及要求》中，明確了對(duì)皮帶松緊度調(diào)整的操作要求為皮帶下按單根不超過(guò)兩指，聯(lián)組帶下按不超過(guò)20 mm[3]。

在這個(gè)操作程序要求中對(duì)皮帶松緊度調(diào)整做了量化處理，然而這個(gè)量化值在執(zhí)行中偏差較大，主要存在以下3個(gè)方面的問(wèn)題：

1）按壓位置不明確，同樣的力按壓皮帶邊部與中心差別較大。

2）按壓方向不明確，是垂直皮帶按壓還是向下按壓就可以。

3）按壓的力不明確，不同的人施加力量、感受皮帶位移等方面都存在明顯差異。

2.2 企業(yè)判定標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題

針對(duì)《采油崗位操作程序及要求》中對(duì)抽油機(jī)皮帶松緊度調(diào)整的不足，在Q/SYDQ0813—2014《游梁式抽油機(jī)操作、保養(yǎng)、維護(hù)、修理規(guī)程》這個(gè)企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)抽油機(jī)皮帶松緊度判定執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)做了明確的量化，具體規(guī)定如下：皮帶松緊程度可按照在兩皮帶輪間跨度的中點(diǎn)施加90 N垂直于帶邊的力，使跨度每100 mm產(chǎn)生1.6 mm撓度為宜[4]。

但是，按照這個(gè)判定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行仍然存在3個(gè)方面的問(wèn)題：

1）標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過(guò)程中無(wú)法度量，過(guò)于強(qiáng)調(diào)了量化數(shù)值，而沒(méi)有規(guī)范的儀器來(lái)執(zhí)行。

2）標(biāo)準(zhǔn)量化數(shù)值過(guò)于固定，即便有相應(yīng)的儀器也需要反復(fù)調(diào)整才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3）標(biāo)準(zhǔn)量化的數(shù)值未區(qū)分皮帶型號(hào)，這樣皮帶越長(zhǎng)就需要拉的越緊才能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，按這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行存在大型號(hào)皮帶調(diào)整過(guò)緊的問(wèn)題。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)操作存在的問(wèn)題

抽油機(jī)皮帶更換及松緊度調(diào)整不僅需要移動(dòng)電機(jī)位置，而且需要調(diào)整四點(diǎn)一線(xiàn)，才能保證皮帶正常使用。因此，進(jìn)行皮帶更換及松緊度調(diào)整時(shí)都需要停止抽油機(jī)操作，據(jù)統(tǒng)計(jì)更換抽油機(jī)皮帶操作平均用時(shí)15 min/次，皮帶松緊度調(diào)整操作平均用時(shí)6 min/次，頻繁更換與調(diào)整會(huì)影響油井產(chǎn)量。

另一方面，更換或調(diào)整后皮帶松緊度的判別是因人而異的，普遍存在皮帶調(diào)整過(guò)緊的問(wèn)題。皮帶過(guò)緊不僅會(huì)降低皮帶的使用壽命，而且加大了電動(dòng)機(jī)皮帶輪及減速箱皮帶輪軸承上的作用力，加速了軸承的磨損，造成漏油甚至減速器的損壞。

3 皮帶松緊度問(wèn)題治理措施

3.1 皮帶松緊度調(diào)整量化

針對(duì)操作要求及標(biāo)準(zhǔn)中存在的不足，以及現(xiàn)場(chǎng)操作中存在的問(wèn)題，有必要對(duì)皮帶松緊度調(diào)整進(jìn)行量化處理。因此，研究了抽油機(jī)皮帶松緊度量化裝置，由端頭、前桿、推拉力計(jì)、固定器、后桿組成[5]。抽油機(jī)皮帶松緊度量化裝置見(jiàn)圖1。

圖1 抽油機(jī)皮帶松緊度量化裝置

該裝置的應(yīng)用原理：將端頭從一側(cè)插入皮帶，向下按壓后桿，推拉力計(jì)的前端感應(yīng)觸手就會(huì)與皮帶接觸，繼續(xù)按壓后桿，直至后桿把手處測(cè)點(diǎn)與皮帶輪和皮帶切點(diǎn)相接處，讀取推拉力計(jì)數(shù)值即可得到皮帶松緊度量化數(shù)值，抽油機(jī)皮帶松緊度量化裝置的應(yīng)用見(jiàn)圖2。

圖2 抽油機(jī)皮帶松緊度量化裝置的應(yīng)用

由于不同型號(hào)的皮帶、新舊皮帶的差異，判定標(biāo)準(zhǔn)可能存在差別，所以基于抽油機(jī)皮帶松緊度量化裝置，組織專(zhuān)家進(jìn)行了皮帶松緊度調(diào)整量化專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)論證，對(duì)不同型號(hào)的皮帶松緊度是否合適做出鑒定，經(jīng)專(zhuān)家組現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、論證最終確定，應(yīng)用抽油機(jī)皮帶松緊度量化裝置測(cè)量抽油機(jī)皮帶松緊度合適的區(qū)間為：5380型皮帶，新皮帶90~100 N，舊皮帶85~95 N；5080型皮帶，新皮帶95~105 N，舊皮帶90~100 N，新舊皮帶松緊度量化判定見(jiàn)表3。

表3 新舊皮帶松緊度量化判定

3.2 應(yīng)用電機(jī)調(diào)整滑軌

針對(duì)更換皮帶費(fèi)時(shí)費(fèi)力以及“四點(diǎn)一線(xiàn)”調(diào)整依據(jù)經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題，應(yīng)用了電機(jī)調(diào)整滑軌電機(jī)調(diào)整滑軌見(jiàn)圖3。應(yīng)用專(zhuān)用扳手旋轉(zhuǎn)螺栓即可快速調(diào)整電機(jī)位置，螺栓旋轉(zhuǎn)角度有刻度，可定量調(diào)整電機(jī)位移，操作簡(jiǎn)單、方便[6]。應(yīng)用電機(jī)調(diào)整滑軌，更換皮帶只需1人3 min即可完成，工作效率、質(zhì)量大大提高。

圖3 電機(jī)調(diào)整滑軌

3.3 舉升制度優(yōu)化

針對(duì)地下供液能力情況優(yōu)化抽油機(jī)舉升制度，根據(jù)產(chǎn)液量情況采取井間歇采油制度、不停機(jī)間抽制度、過(guò)渡輪技術(shù)、柔性控制、長(zhǎng)沖程技術(shù)等[7-9]。

3.4 加強(qiáng)清蠟降黏管理

加強(qiáng)藥劑使用臺(tái)賬、加藥制度、加藥記錄、熱洗計(jì)劃、熱洗記錄、熱洗效果等資料管理，落實(shí)雨季加藥、熱洗問(wèn)題，應(yīng)用超前高溫高壓熱洗、電磁防蠟等技術(shù)措施，按照產(chǎn)液量分級(jí)推薦加藥量，實(shí)現(xiàn)300 m遠(yuǎn)程加藥技術(shù)，并健全雨季期間加藥降黏管理制度，保證抽油機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行[10]，降低皮帶損耗。

3.5 加強(qiáng)平衡調(diào)整

通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查力度及時(shí)發(fā)現(xiàn)不平衡井，通過(guò)井況測(cè)試核實(shí)，對(duì)因平衡塊位置不當(dāng)引起的平衡問(wèn)題利用功率法研究認(rèn)識(shí)進(jìn)行平衡調(diào)整，電流平衡與功率平衡關(guān)系圖版見(jiàn)圖4，保證抽油機(jī)平衡效果，避免平衡問(wèn)題引發(fā)的皮帶損耗嚴(yán)重問(wèn)題。

圖4 電流平衡與功率平衡關(guān)系圖版

3.6 盤(pán)根松緊度調(diào)整量化

為避免盤(pán)根過(guò)緊問(wèn)題的發(fā)生，盤(pán)根調(diào)整應(yīng)用扭矩扳手進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)盤(pán)根松緊度調(diào)整數(shù)值依據(jù)不同情況進(jìn)行了量化。盤(pán)根盒松緊度調(diào)整見(jiàn)圖5，抽油機(jī)井盤(pán)根盒松緊度執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表4。

圖5 盤(pán)根盒松緊度調(diào)整

表4 抽油機(jī)井盤(pán)根盒松緊度執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

3.7 其它問(wèn)題治理措施

1）應(yīng)用皮帶防護(hù)罩。針對(duì)雨雪天皮帶打滑甚至斷裂問(wèn)題，研究了皮帶防雨罩，將減速箱皮帶輪與電機(jī)皮帶輪及皮帶進(jìn)行遮擋，避免雨雪對(duì)皮帶的影響。

2）應(yīng)用防滑皮帶輪。對(duì)不能安裝皮帶防護(hù)罩的井，研究應(yīng)用電機(jī)防滑皮帶輪。在電機(jī)皮帶輪基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將皮帶輪開(kāi)斜槽及鉆通孔，利用抽油機(jī)皮帶輪旋轉(zhuǎn)的離心力使皮帶與皮帶輪接觸部位的水順排水通道排出，減少水對(duì)皮帶的影響。

3）及時(shí)更換皮帶及皮帶輪。加強(qiáng)抽油機(jī)井日常巡檢，對(duì)皮帶斷裂、電機(jī)皮帶輪損壞的井，及時(shí)更換皮帶或電機(jī)皮帶輪，減少能耗、產(chǎn)量損失及皮帶損耗。

4 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）抽油機(jī)井皮帶松緊度調(diào)整不當(dāng)，易造成皮帶打滑甚至斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)產(chǎn)量、能耗具有一定的影響，特別是雨雪天氣對(duì)產(chǎn)量、能耗的影響較大。

2）影響皮帶松緊度的主要因素有地下、地面、季節(jié)、皮帶自身等四大方面14種因素，針對(duì)影響因素及現(xiàn)有操作中的不足采取皮帶松緊度調(diào)整量化、應(yīng)用電機(jī)調(diào)整滑軌、舉升制度優(yōu)化等9個(gè)方面的措施可有效治理皮帶松緊度問(wèn)題帶來(lái)的影響。

3）皮帶松緊度調(diào)整對(duì)實(shí)現(xiàn)油田原油穩(wěn)產(chǎn)、降本增效具有重要意義。