抽油机运转常见故障原因分析与治理措施

(整期优先)网络出版时间:2022-07-29
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抽油机运转常见故障原因分析与治理措施

耿华军,舒波,何杰春

(长庆油田分公司第三采油厂  陕西延安)

摘要:抽油机在长期运转过程中,经常会出现一些故障,需要进行原因分析和处理。才能保证抽油机的运转时率,才能保证油田的原油高产稳产任务的完成。本文对抽油机在生产中所出现的常见故障进行分析,提出了相关的故障处理方法,为抽油机维修处理提供参考。

关键词:抽油机,故障,原因分析,治理措施

1游梁式抽油机的结构及工作原理

游梁式抽油机主要由主机和辅机两部分组成。主机是由底座、减速器、曲柄、连杆、游梁、驴头、支架、悬绳器以及刹车组成。辅机是由电动机、电路控制装置组成。

游梁式抽油机俗称“磕头机”,游梁式抽油机的工作原理是:电机供给动力,经减速器将电机的高速转动变为抽油机曲柄的低速转动,并由曲柄销-连杆-游梁机构将旋转运动变为抽油机悬绳器的上、下往复运动。悬绳器下面连接抽油杆柱,抽油杆柱带动深井泵柱塞在泵筒内作上下往复直线运动,把井下的油送到地面。

2游梁式抽油机常见故障分析及处理方法

抽油机常见的故障主要有以下几个方面:抽油机整机振动;抽油机异响;抽油机漏油;刹车失灵或溜车。

2.1抽油机整机振动

故障分析:底座与基础接触不实、有空隙,或支架底板与底座接触不实,抽油机运动时,出现振动,造成各连接螺栓松动,尤其是压杠固定螺栓。地基不牢固(没有夯实),活基础下沉,支架的支腿底座与抽油机的底座连接部位有缝隙,或前后支腿不平;对中与载荷的原因:光杆与井口对中偏差过大,驴头负载过大、抽油机上下行差值过大,电流不平衡,抽油机碰泵、刮卡等原因,造成抽油机整机振动。驴头对中误差过大,严重超出规定范围;驴头悬点载荷严重超载。

处理方法:若发现基墩与底座的连接部位出现缝隙,可用斜铁或钢板填补。填补时,应先将压杠固定螺栓松开,将薄钢板到底座下面,恢复水平后,拧紧底座固定螺栓,并拧紧锁紧螺帽,最后将垫在底座下面的钢板与底座点焊成一体,以免钢板在长时间挤压下脱落、移位。底座工字钢被撕裂,可用钢板在工字钢撕裂处进行焊补加固。支架与底座连接处有缝隙松动时,必须紧固。支架前后腿不水平,可用溥钢片测水平后紧固。调整驴头对井口中。(1>调游梁中座;(2)整机移动。通过测示功图,得到悬点载荷。严重超载时,应及时调小抽油机井的各项工作参数,或更换匹配的机型。通过钳形电流表,测得电流,计算平衡率。若平衡率达不到80%-120%,应及时调整抽油机平衡。发现碰泵现象,应及时调整防冲距。

2.2抽油机异响

在检查抽油机时,随着抽油机的运转,有时我们会听到一些有周期性或无周期性的异常响声,这就说明抽油机发生了故障,要及时排除。故障的现象:检查抽油机时,能听到周期性的“扎扎”声,有时地面上还有闪亮的铁屑,说明曲柄销在冲程孔内松动磨损或轴向外移,时间长了,会造成曲柄销断裂、脱落,发生掉游梁的事故,也就是翻机事故。故障分析:锁紧螺帽未上紧或紧固螺帽的压盖未上紧或没有安装。抽油机运转一段时间后,出现紧固螺帽退扣,曲柄销轴向外移,曲柄销与锥套磨损;左、右螺旋的曲柄销装配位置与曲柄转向不对应,运转后,曲柄销上的紧固螺帽退扣,曲柄销在冲程孔内松动或轴向外移;销轴与锥套的结合面不够;曲柄销轴承没有按时保养、加注黄油,曲柄销轴承缺油,干磨;轴承挡板松动或没有安装,轴承轴向外移。处理方法:发现有磨损现象时,应及时更换。平时要按期保养、加注黄油并紧固轴承挡板和轴承座盖板。

(1)减速箱异响。

故障现象:在检查抽油机时,听到减速箱传出有周期性的“呕当”响声或无周期性的“咯瞪”等不正常的敲击声,说明减速箱轴承、齿轮有打齿或磨损现象。故障分析:轴承磨损。减速箱缺油或过赃,轴承长时间干磨,使轴承磨损破坏。特别是在冬季,气温低,减速箱内的机械油粘度大,减速箱缺油易造成被动轴承磨损;减速箱窜轴。轴上齿轮与齿轮的配合松弛,发生位移。减速箱工况、齿轮加工误差、齿轮磨损等都会造成减速箱窜轴;处理方法:磨损不严重时可及时加注机油,加注时,油面要没过中间齿10cm左右,并保持回油槽通畅;磨损严重的,要及时更换;如果窜轴量过大(超过5mm),则是齿轮磨损,齿轮与齿轮的配合间隙过大,需及时更换减速箱,以免造成严重后果。

(2)游梁中尾座异响。

故障分析:游梁中座中央轴承滚子破碎。由于润滑不良或缺油,轴承滚子干磨、破碎,游梁倾斜,毛辫子跑出驴头槽。发现不及时,长时间会使毛辫子磨断,游梁变形;中央轴承座前后部的四条顶丝未顶紧,抽油机运行到上死点或下死点时,使游梁发生位移,出现异响,

如不及时处理,会造成中座固定螺栓松动、错断,发生翻机现象;游梁安装不正,导致驴头歪,支架轴承有响声。如:①抽油机安装时,游梁不正;②调抽油机井工作参数时操作不当,造成游梁与四连杆机构扭曲;③连杆不匹配长短不一致;④两曲柄不匹配安装后冲程孔位置同心。处理方法:如发现轴承异常响声,润滑无效果后,应及时更换轴承。检查中座部位的各紧固螺栓和顶丝,发现松扣现象,及时紧固。如发现异响,及时紧固或更换螺栓,防止发生翻机现象。(1)重新校对安装的游梁;(2)校正游梁与四连杆;(3)换两根相匹配的连杆;(4)更换合格的相匹配两曲柄。

(3)连杆部位异响。

当抽油机运转时发出有规律声响,连杆与游梁连接处有异响,连杆与曲柄平衡块摩擦发出响声。故障分析:平衡重块铸造不符合标准,凸出部分过高或两边尺寸不均等;游梁安装不正,中心线与底座中心线不重合。处理方法:调整平衡块与曲柄平面或更换合适的平衡块;调整游梁使连杆与曲柄的间隙完全一致。

(4)驴头部位异响。

抽油机运行到上死点或下死点时,出现周期性的异响,如“磕瞪”声。故障分析:驴头炮弹销外径变小或炮弹销孔变大,炮弹销在炮弹销孔内松动,抽油机上下运行时,驴头发

生位移,出现异响。处理方法:及时更换炮弹销,防止长期的磨损使炮弹销孔变形,导致整个驴头报废。为了防止炮弹销受力变形,可安装抽油机驴头定位校正装置。

2.3抽油机漏油

抽油机漏油现象主要是减速箱漏油。故障分析:减速箱内润滑油过多;合箱口不严,螺

栓松动或没抹合箱口密封胶;减速箱轴油封老化失效或唇口磨损严重。处理方法:放掉减速箱内多余的润滑油;紧固箱口螺栓或重新安装处理好箱口密封胶和箱口不严的问题;更换减速箱轴上的老化油封。

2.4刹车不灵或溜车

故障分析:刹车行程过大,拉到底时刹车片与刹车轮的抱合面积达不到80%以上。刹车片或刹车轮毂磨损,破裂,刹车轮外径尺寸变小与刹车片不能抱合;刹车片和刹车轮被润滑油染脏,不能起到制动作用;刹把销轴、刹车羊角、刹车轮毂悬挂螺栓及刹车轮毂弹簧润滑不好或锈死,刹车拉不到位置或拉到位置后刹车不起作用;加工质量问题,刹车片在用铆钉铆制到刹车毂上时,铆制不牢固,使用刹车时,刹车片与轮毂分离,脱落,刹车失灵。处理方法:调整刹车行程在1/3-2/3。新装刹车行程在1/3处,随着刹车片的磨损刹车行程逐渐增大,当刹车行程超过2/3时,要重新调整刹车行程;当刹车片磨损严重时,则需更换刹车片。刹车轮毂磨损、破裂的,应及时更换刹车轮毂;清理刹车片及刹车轮油污确保无脏物油污;将锈死部位拆开后,进行清理,加注润油脂即可。刹车羊角的两个摇臂要调整好位置,不得有刮、卡现象。刹车轮毂的弹簧失去弹性,要及时进行更换;更换刹车总成,重新铆制刹车片。

3结束语

抽油机井发生的故障类型很多,其保养维护要在日常工作中不断总结经验、不断交流提高,以确保减少机械故障,安全生产,提高经济效益。

参考文献:

[1] 冯立涛.油田抽油机常见故障分析及处理[J].化学工程与装备.2022(01).64-65