高原机偏移纠偏装置研制

（河北科技大学，河北 石家庄 050000）

 摘  要：本装置涉及一种油井抽油机偏移纠偏装置，由由固定模块、链接锁链、导力三脚架、工字钢固定模块、拉紧螺栓等装置组成。原理是高原机在移机装置移动高原机到达指定位置后拆掉移机装置，装纠偏装置进行纠偏，先将固定模块装到抽油机压盘下方水泥基础的钢板槽内，再有链接锁链与导力三脚架进行连接，进行一个力的传导。将工字钢固定模板固定到工字钢上，再有连接锁链与拉紧螺栓进行相连，拉紧螺栓固定到导力三角架上。以上操作完成后上紧拉紧螺栓上的固定螺母，随着固定螺母的逐渐上紧，反作用力通过连接锁链作用在工字钢上，从而在工字钢上形成一个左右的纠正抽油机左右偏差的力，逐渐上紧拉紧螺栓抽油机偏差得以纠正。

关键词：高原机；偏移；调偏；节约成本；安全高效

引言

胜利油田东辛营11沙三中油藏位于东营构造西南部的洼陷中央，南邻现河庄油田，西靠郝家油田，油藏埋深2972-3235m，油层单一，平均油层厚度11.2m，属典型的低渗透岩性油藏。已探明含油面积10.2Km2，地质储量1248x104t，目前采出程度17.7%，标定采收率25.7%。油藏内部无断层，属典型的岩性油藏。地层以南倾西倾为主，倾角4.6-8.6度，构造高点在北、东方向，最低点在西南方向的营11-75附近 。 营11沙三砂体属半深湖—深湖相浊流沉积，物源来自东南方向。油层埋深2972-3235m，平均中深3103m。只有一套含油砂体，内有不稳定的泥岩夹层。砂体厚度最大30.9m，平均13.1m ，最大油层厚度27.3m ，其中油藏中部砂体厚度大，边部厚度变薄。东部砂体厚度大都在15m以上，整体上比西部厚度大（平均10m）。营11沙三中油藏是典型的高压低渗油田含水低、含蜡高、渗透性差开采难度大，长冲程慢冲次的高原机是开采此类油田的首选机种。

皮带抽油机，是美国威德福国际公司拥有有专利的，与我国胜利油田高原石油装备有限责任公司合作生产的一种皮带式抽油机。 中文名 Rotaflex皮带抽油机 特点 长冲程使泵充满系数高 适合于 有杆泵的大泵提液，小泵深抽 除在 胜利、大港、辽河、中原 快速 导航 主要优点 介绍 该抽油机是经过多年研究试验，集众家之长而成。其独特一流的设计是抽油机的一次重大突破。它是一种纯机械传动的链条—皮带抽油机，特别适合于有杆泵的大泵提液、小泵深抽、稠油开采。至2010年，高原公司已开发七种型号。除在胜利、大港、辽河、中原、江汉、新疆、西北局等油田有五千多台皮带抽油机在良好运转外，还出口美国、加拿大、古巴、阿根廷、俄罗斯及中东国家。该机具有国际先进水平，高效、可靠、节能，为用户带来了良好的经济效益。 主要优点 长冲程，低冲次 适合液量低的高压低渗油层；低冲次使井下设备磨损小，操作成本低。 皮带传动 采用长寿命重载皮带传递动力，其弹性缓冲作用可减小换向冲击，使抽油杆柱运行平稳。 要求扭矩低 由于扭矩臂仅0.46米，极大降低了扭矩要求，可选用小功率电机及小型减速箱。优化结构设计，安全方便 两套独立刹车系统及自动刹车装置，确保安全；整机封闭设计，整体移位修井，折叠运输，安全方便。 可靠性高，无需频繁维修保养 整机设计受力均匀，刚性好。采用耐磨轴承、长寿命皮带、重型链条，确保整机的高可靠性；机械平衡、完善的润滑系统、自动保护装置及整机封闭，使机器无需频繁维修保养。

1  移机装置改进前的情况

油田采油生产中，随着高原机的研制成功，以他的坚固耐用保养方便，长冲程、慢冲次的显著特点越来越受到有些特殊区块的重视。但是随着油井生产时间的延长由于采出液沙、蜡、腐蚀性液体对井下抽油杆、抽油泵等井下工具腐蚀损害需要进行油井井下部分的维修作业，上作业时要进行抽油机的移机操作，高原机不同于普通抽油机，移机工作是一个非常复杂的工作，就是利用工具将抽油机后移离开井口1.5米，好利用修井机进行起下油管、抽油杆提出井下抽油泵进行更换或维修。目前采用的是抽油机厂家生产的液压式移机装置。该装置具有安全、方便、省时、省力等优点。但是该装置是装在抽油机后面工字钢上面的，与装在前面的左右两个滑轮共同配合使用。采用液压装置收缩的过程是进行抽油机移开井口的过程，伸缩的过程是修井完成后将抽油机移至井口的过程，由于高原式抽油机的机身重量基本上都在抽油机的前面，在移机和复原的过程中往往就会出现了一个问题，就是由于受移机设备与现场条件的影响，就会造成高原机行走距离有偏差，偏差虽然很小但是高原机尾部的偏差往往就会非常大，这种移机装置只能前后进行移机操作，对于左右出现的偏差则不能进行校正，有偏差井口光杆就会不对中井口致使油井不能正常生产，上端滚筒轴承皮带就会吃力不平衡，长时间运转就会对顶部滚筒以及皮带设备造成损坏。以往有这种情况出现后要想进行纠偏，就会上报采油厂维修大队带大型吊车到现场进行现场吊装整改。这样不但延误了开井时间，还要增加生产成本的投入，因为要爬到10多米的顶端进行系绳操作，从而增加了安全事故的风险，对人力物力是一种极大的浪费。能研制出一种安全、方便、高效、省时、省力的纠偏装置是在移机现场期待解决的迫切问题。

2  移机装置的结构原理

经过对现场的实地考察研究，反复实践进行各种资源的整合，并于高原机厂家进行安全等方面的结合，以及听取了有关专家的指导意见，研制出了这种高原机纠偏装置。该装置主要是由固定模块、链接锁链、导力三脚架、工字钢固定模块、拉紧螺栓等装置组成。工作原理是：油井需要维修作业时，用高原机移机装置将抽油机后移到指定可以上作业位置后，如果抽油机发生位移，这时候就利用纠偏装置进行纠偏操作。先将固定模块装到抽油机压盘下方水泥基础的钢板槽内，这样就将纠偏装置的一端老老固定在了水泥基础上了，再用链接锁链与导力三脚架进行固定连接，进行一个力的横向传导。将工字钢固定模板固定到工字钢上端与链接锁链相连，再用连接锁链与拉紧螺栓进行相连，拉紧螺栓固定到导力三角架上。以上操作完成后纠偏操作时，缓缓上紧拉紧螺栓上的固定螺母，随着固定螺母的逐渐上紧并逐渐加力，反作用力通过连接锁链作用在工字钢上，从而在工字钢上形成一个左右的纠正抽油机左右偏差的力，逐渐上紧拉紧螺栓抽油机从而使抽油机尾部偏差得以纠正.对于前面出现的偏差，是在作业完井后在移机恢复的过程中，为了省力（整台抽油机有10吨重）需要安装两个滑轮安装前面左右两边的轨道上面。将加工好的直经是12.5厘米的滑轮装到前面离两边固定角铁偏差大的一边，另一边装上正常13厘米的滑轮，安装完毕后用移机装置前移高原机，由于滑轮的直径不同前移的过程中抽油机会走偏从而完成前段的纠偏操作。当高原机前面移动到整个基础中间时，把12.5厘米滑轮拆下换上正常13厘米滑轮，再用纠偏装置把抽油机后面移到基础中间，最后再用前移装置将矫正好的抽油机移到位，通过以上操作使偏移的抽油机得以纠正，安全、方便、操作、简单[3]。

图表一    简单实物示意图

3  移机装置现场应用说明及效果分析

3.1  现场使用说明

本装置是为了解决高原机在作业移机过程中出现的机身偏移问题，利用固定模块，锁链、导力三脚架、拉紧螺栓等配件，将利用液压移机装置移机后的抽油机机身偏移进行纠正，利用装在抽油机基础上的固定好的固定模块，利用连接锁链与受力三角架进行相连，通过三脚架进行力的换向传递，三脚架的另一端通过连接锁链与抽油机工字钢进行相连，三脚架的顶端有上紧螺栓一端与连接工字钢的连接锁链相连，另一端装有穿过三脚架本体顶端上的涨紧螺栓与涨紧螺母。在各个部位的配件安装就位调试后，逐渐上紧涨紧螺栓上的涨紧螺母，随着力度的加大通过连接导链将受力方向转换到抽油机的工字钢上，成为向左或向右移动抽油机左右的力。随着连接导链在工字钢上左右的转换，并于前面的滑轮和移机装置配合使用，实现抽油机本体左右移动的目的。从而避免了起 用吊车进行抽油机的调偏，减少了工人的劳动强度，节约了生产成本[4]。  

图表二  现场使用照片

3.2  改进后的效果分析

利用该装置不仅解决了高原机的机身偏差问题，而且还不受时间条件的限制，主要是指施工现场有作业设备和作业工具及抽油杆、抽油管无法摆放现场大型吊车无法施工。如果是晚上完井、晚上考虑到安全因素吊车无法施工，下雨天完井大型设备进不了井场利用该设备都可以随时随地施工，有两个操作人员就能轻松完成，减轻了工人的劳动强度，节约了生产成本，高原机偏移、纠偏装置的使用不但减少了施工现场的工作量，而且使复杂的抽油机纠偏成为非常方便简单的一项工作。

（1）高原机纠偏移机装置研制以来，在胜利油田东辛采油厂营一管理区5个站首先使用，并正在逐步推广到全采油厂进行应用，各个管理区使用后普遍反应，效果良好达到预期目的。

（2）由于高原机纠偏移机装置的使用，减少了大型吊车的使用和减少了操作人员的数量和人工费的支出，节约了大量的生产成本。

（3）使用该装置把高原机纠偏这项工作在施工操作中，存在的高风险安全隐患基本上全部消减到最低点，杜绝了因为纠偏施工可能发生的安全生产事故。

（4）该装置加工简单，生产成本低、操作简单、安全可靠、推广性强。

3.3  取得的经济效益

高原机偏移、纠偏装置自使用以来，取得了明显的经济效益，即保证了原油任务的完成提高了开井时率，又降低了生产成本，消减了安全隐患，分别在胜利油田东辛采油厂营一、营二采油管理区采油1、5站Y11X148、Y11XN42、87XN56等10口井使用，平均每个月移机调偏3次，每次节约生产成本3000元5个月以来共纠偏15次。

累计创经济效益=3000×15＝45000元。

除去成本费1000元。

净效益45000-1000=44000元自使用以来，效果明显。

4  结论

通过立足岗位创新研制高原机偏移、纠偏、装置并推广应用，有效降低了外雇吊车所发生的成支出,杜绝了安全事故的出现。利用该装置使偏移的抽油机得以纠正，不受时间、地点、环境的影响，安全、方便、操作简单达到了预期的设计效果。

参考文献：

[1] 叶德斌，邹涛. 大功率高原机常见故障诊断分析[J].电子制作,2014/第22期.

[2] 郑美茹.皮带抽油机机架机械性能分析[J].内燃机与配件,2020/第12期.

[3] 贾继庆.智能滚筒式皮带抽油机在油田生产中的应用[J].石油石化节能,2020/第9期.

[4] 杨阳,于继飞,曹砚锋,范白涛,何国刚.皮带抽油机在海外X区块油砂开采中的应用研究[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2019/第6期.

来源：化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972   2022年第5期   在线投稿  >>