郭強
摘要抽油機井在生產(chǎn)過程中,長期野外工作,受各種因素的影響抽油機會出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象,設(shè)備故障會越來越頻繁,影響了油井的正常生產(chǎn),嚴重時甚至?xí)l(fā)生安全生產(chǎn)事故。抽油機的安裝工程包含著眾多設(shè)備安全隱患。本文在抽油機井設(shè)備常見故障分析的基礎(chǔ)上,闡述了維修保養(yǎng)對策。
關(guān)鍵詞抽油機故障分析維修保養(yǎng)探討
中圖分類號:TE933 文獻標識碼:A
1抽油機井設(shè)備常見故障分析
1.1機組能正常運作生產(chǎn)的故障分析
(1)泵排量低或不出液。該故障可能的形成原因有:轉(zhuǎn)向錯誤;地層供液短缺或選泵不合理;地面管線被異物堵塞;泵吸入口堵塞,出油管破裂;泵或分離器軸被折斷,泵楊程不夠或動液面太低;油粘度過高導(dǎo)致進入泵流速降低或者單流閥堵塞阻礙井液舉升。該故障出現(xiàn)時,機組在短時間內(nèi)仍可以正常運轉(zhuǎn)。
(2)機電運行電力偏高。該故障形成的原因此昂對比較單一,主要是機組下在彎曲井段,泵偏磨、電壓不足、互感器變比發(fā)生錯誤、機組部分設(shè)備損壞、井液粘度或密度過大以及井液中泥沙過多都因素引起的。
(3)運行電流不平衡。當(dāng)供電電壓不穩(wěn)定、電機直流電阻不平衡、抽油機井含氣量超標、機組設(shè)備損壞等原因都可能導(dǎo)致運行電流不平衡。
1.2機組不能運轉(zhuǎn)生產(chǎn)的故障
(1)機電不能啟動運轉(zhuǎn)。機電不能正常運轉(zhuǎn)通常都是由以下問題引起的:啟動按鈕未按到底,開關(guān)組件之間接觸不良;微動開關(guān)不到位;電源被強行中斷或者根本沒有通電;控制柜線路出現(xiàn)故障;設(shè)調(diào)電壓不足;電纜或點擊絕緣性能被破壞出現(xiàn)漏電。此外,井下機組設(shè)備故障、油稠粘度超標、死油過多也可能出現(xiàn)該故障。
(2)過載停機。當(dāng)過載電流設(shè)置不合理、、偏載運行、泵的軸功率增大、電機、井內(nèi)死油、泵內(nèi)混入雜質(zhì)、控制系統(tǒng)發(fā)生故障等問題有可能發(fā)生過載停機的問題。該過載停機會影響機組的運轉(zhuǎn)生產(chǎn),但危險性相對較低。
(3)欠載停機。欠載停機形成的主要原因是:欠載電流設(shè)置不合理、地層供液短缺、花鍵套與軸分離、泵或分離器軸折斷、油嘴堵塞讓抽油機井蹩壓等問題。欠載停機維修的危險性較大。
1.3抽油機減速箱常見問題分析
(1)抽油機減速箱漏油的問題。減速器經(jīng)常會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象,常見的漏油方式有以下幾種:最常見的是主動、從動軸頭的密封處漏油,尤其是主動軸密封圈處漏油最為嚴重、減速器合箱面處漏油、減速器油窗、放油孔處漏油以及減速器箱體底部漏油。
(2)抽油機減速箱齒輪損壞問題。減速箱齒輪出現(xiàn)斷齒、齒輪非正常磨損、齒面點蝕以及齒面剝落等損壞是原油現(xiàn)場最常見的故障問題,這些故障產(chǎn)生的原因有的和材料質(zhì)量有關(guān)系、有的是使用手段以及原油的質(zhì)量等。
(3)減速箱出現(xiàn)串軸?,F(xiàn)場抽油機減速箱多采用分流式人字齒輪進行傳動的,減速箱出現(xiàn)串軸的問題均是由輸入軸串動引發(fā)的。造成輸入軸串動的原因大體上由以下幾種情況造成的:輸入軸發(fā)生軸向串動的原因是在于動齒輪相對于中間軸產(chǎn)生了軸向傳動,根本在于動齒輪與中間軸配合的過盈量不夠;輸出軸上從動齒輪和中間軸加工制造的時候規(guī)格偏斜;中間軸和輸出軸上從動齒輪螺旋角出現(xiàn)誤差造成串軸的發(fā)生。
2抽油機故障維修保養(yǎng)對策探討
2.1欠載停泵再啟動
當(dāng)抽油機井發(fā)生欠載停泵時,按照下面的流程嘗試重新啟動機組:發(fā)生欠載時,立刻測取機組工作液面;測取電機機組三相直阻與對地之間的絕緣性,如果是三相直阻不平衡,對地絕緣為零,說明是電機或井下電纜出現(xiàn)了故障,就準備檢泵;如果三相直阻正常,對地絕緣不是零,重新啟動泵;確認地面流程,如果所測欠載液面在300米以下,則采取環(huán)空補液,如果欠載液面在300米以上,1小時后變頻30HZ 拖帶重新啟動。
2.2抽油機井過載停泵再啟動
如果抽油機井因為過載停泵,再次啟動的難度就比較大,這時就要對抽油機井的相關(guān)動、靜態(tài)因素進行分析,進行調(diào)試后再嘗試啟動泵。主要流程:測取油套環(huán)空液面;觀察檢查電潛泵控制柜的工作情況,測取電機機組三相直阻與對地之間的絕緣性,如果是三相直阻不平衡,對地絕緣為零,就準備檢泵,如果三相直阻和對地絕緣性都沒有問題,則準備再次啟動程序。
2.3電流不平衡故障停泵再啟動
電流不平衡導(dǎo)致停泵處理的危險性較大,通常需要由專業(yè)的電工人員對電潛泵面控制設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況進行診斷。在排除了地面控制設(shè)備存在的故障問題,確認機組電流的工作情況后再重新啟動程度。
2.4生產(chǎn)動態(tài)異常情況處理
當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)異常時,根據(jù)相關(guān)的動、靜態(tài)參數(shù)的變化就可以判斷機組的工作情況。例如當(dāng)抽油機井電流下降時,就很可能出現(xiàn)欠載停泵,這時就要立即檢查油水井地面流程是否存在堵塞憋壓的問題。若監(jiān)測到動液面較低、套壓較高,就要立刻縮小油嘴,放大定壓放氣閥降低套壓。
2.5做好抽油機減速箱齒輪及軸承損壞的措施
2.5.1減速箱齒輪
當(dāng)發(fā)生齒輪輪齒折損、局部齒面磨損等局部異常時,會在高頻域產(chǎn)生脈沖振動。當(dāng)齒輪所有的輪齒均勻磨損時,齒側(cè)隙增加使振動加劇,產(chǎn)生沖擊振動,其振幅比其它振動大得多且具有幾乎相同的振平。減速器某些特征測點處的振動響應(yīng)頻譜可作為某些故障診斷的依據(jù)。
2.5.2減速箱軸承損壞
正常情況下,滾動軸承的振動時域波形有兩個特點:無沖擊,變化慢。當(dāng)軸承元件發(fā)生異常時,將產(chǎn)生沖擊脈沖振動:沖擊脈沖周期為基階障特征頻率的倒數(shù)。脈沖的強度反映了撞擊的程度。通過檢測軸承內(nèi)滾子與滾道撞擊產(chǎn)生的振動,即可判斷軸承的工作狀態(tài)。脈沖振動值隨著軸承損傷程度的惡化而增加。
2.5.3抽油機減速箱漏油問題的解決措施
現(xiàn)場使用時機械潤滑意識不到位,會造成減速箱蓋板密封不嚴、蓋板丟失,又或者自制呼吸閥不規(guī)范,導(dǎo)致灰塵容易進去;減速箱蓋板進料較少,沒有合乎規(guī)范的本身帶有通氣孔道的蓋板可以安裝,上述問題完全可以進料后更換。
3結(jié)束語
由于抽油機井處于野外生產(chǎn),可能出現(xiàn)故障的種類很多,要根據(jù)泵排量低或不出液、機電運行電力偏高、運行電流不平衡,以及機電不能啟動運轉(zhuǎn)、過載停機、欠載停機、減速箱漏油等故障剖析抽油機井常見故障發(fā)生的原因,進一步提出了相應(yīng)的改進措施,以期在實際生產(chǎn)中可以提供理論借鑒與指導(dǎo)。
參考文獻
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