謝宇（大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠）

1 抽油機(jī)井皮帶使用現(xiàn)狀

1.1 全廠使用概況

2018 年底某區(qū)塊共有抽油機(jī)井7 338 口，開井5 917 口。受抽油機(jī)液量高、皮帶磨損（圖1）、皮帶輪損壞以及雨季等因素影響，導(dǎo)致部分井更換皮帶頻繁[1]，2018 年抽油機(jī)皮帶更換統(tǒng)計(jì)見表1。統(tǒng)計(jì)5 917口抽油機(jī)井，其中更換皮帶4 604口累計(jì)更換皮帶16 049根，平均單井年更換3.49根。

圖1 皮帶磨損現(xiàn)場情況

按機(jī)型對比：更換皮帶頻次較高的是10 型機(jī)和12型機(jī)，年更換頻次分別為3.62根和4.33根。

按日產(chǎn)液量對比：產(chǎn)液量越高，皮帶更換越頻繁[2-3]，其中產(chǎn)液量在50～70 m3的抽油機(jī)井年平均更換4.44 根，產(chǎn)液量大于100 m3的抽油機(jī)井年平均更換4根。

表1 2018年抽油機(jī)皮帶更換統(tǒng)計(jì)

按抽油機(jī)皮帶型號對比：5380 和6350 兩種型號應(yīng)用數(shù)量最多，年更換頻次分別為3.58 根和3.60根，7300、5690 和7100 三種型號皮帶更換頻次最高，分別達(dá)到8.65根、5.38根和4.23根。

1.2 雨季更換情況

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入雨季后，皮帶與皮帶輪之間摩擦力減小造成打滑，抽油機(jī)皮帶更換頻繁[4-5]。以杏六中、杏六西為例，目前共有抽油機(jī)井283口，2018 年初各類主要使用皮帶平均壽命63 天，皮帶斷井月度統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 皮帶斷井月度統(tǒng)計(jì) 單位：根

2 頻繁斷皮帶井原因分析

統(tǒng)計(jì)年更換皮帶達(dá)到4 次及以上的抽油機(jī)井共計(jì)1 710 口，其中：因載荷大更換皮帶349 口；因皮帶磨損更換皮帶1 064 口；因皮帶輪小更換皮帶126 口；因皮帶輪小更換皮帶131 口；其它原因131口。

2.1 載荷大井原因分析

載荷大的井平均最大載荷均高于全廠的平均值，說明最大載荷越高，皮帶越容易磨斷[6]；同時，扭矩利用率在70%以上的井更換頻次一般比較多，尤其10 型機(jī)和12 型機(jī)非常明顯，平均更換頻次分別達(dá)到7.24 根和8.41 根，說明扭矩利用率超過70%的井，皮帶斷的頻次也越高，頻繁斷皮帶井統(tǒng)計(jì)見表3。

表3 頻繁斷皮帶井統(tǒng)計(jì)

2.2 皮帶磨損原因分析

皮帶磨損的井，目前在用的皮帶產(chǎn)品均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，但在使用過程中由于雨季、長期磨損等原因仍存在質(zhì)量缺陷，不滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。其中5380 和6350 兩種型號應(yīng)用數(shù)量最多，分別達(dá)到571 口和183 口，年更換頻次分別為5.82 根和6.17根，7300、5690 和5960 三種型號皮帶應(yīng)用井?dāng)?shù)不多，但年更換頻次最高，分別達(dá)到8.32 根、7.19 根和6.61根。

2.3 皮帶輪磨損原因分析

皮帶輪磨損的井，由于加工質(zhì)量或者長期使用等原因，造成皮帶輪磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致皮帶斷裂，減少了開井時間，影響了產(chǎn)油量。采用提前排查、提前更換的方式，減少由于皮帶輪損壞造成的開井時間減少的情況發(fā)生。

2.4 皮帶輪小原因分析

皮帶輪小的井，由于皮帶輪包角小，皮帶與皮帶輪接觸面小，導(dǎo)致摩擦力小，造成皮帶打滑磨斷。對于此類井，安裝變頻器降低沖速同時換大皮帶輪[7]，增大皮帶包角，合理匹配，延長皮帶壽命。

3 頻繁斷皮帶井治理對策

3.1 治理原則

治理工作本著“節(jié)約生產(chǎn)成本，降低勞動強(qiáng)度、提高經(jīng)濟(jì)效益”的原則，對單井采取針對性措施，確保單井措施及時有效，從根源上解決皮帶斷的問題，保證皮帶治理工作見到實(shí)效，將治理井的皮帶平均使用壽命由原來的58 天延長到100 天以上。

3.2 治理對策

針對更換皮帶頻次4 次以上的井進(jìn)行治理，治理過后，年平均更換頻次由2018 年的6.32 根降到4 根以下，頻繁斷皮帶井按更換頻次統(tǒng)計(jì)見表4。

表4 頻繁斷皮帶井按更換頻次統(tǒng)計(jì)

1）針對更換頻次大于或等于8 次的井；更換頻次4～8 次但最大載荷、扭矩利用率非常高的井安裝半直驅(qū)永磁同步電動機(jī)[8-9]。2018年在一礦、四礦應(yīng)用33 套半直驅(qū)永磁同步電動機(jī)，應(yīng)用前后對比，綜合節(jié)電率為16.05%。其中四礦在聚驅(qū)井上應(yīng)用3 套，應(yīng)用前，雨季皮帶平均使用周期僅為25.7天，目前電動機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，并消除了皮帶維護(hù)成本。

2）針對皮帶磨損嚴(yán)重的井，應(yīng)用凹槽型橡膠聯(lián)組窄V 帶，普通窄V 帶和凹槽型窄V 帶對比見圖2。該皮帶2018 年在采油四礦聚驅(qū)區(qū)塊使用，添加了氯丁橡膠，傳動帶的外層包布由浸膠滌棉布（3×3）二層構(gòu)成，并設(shè)計(jì)了凹槽。其特點(diǎn)是，當(dāng)雨水進(jìn)入傳動系統(tǒng)時，通過離心力把雨水從凹槽處快速甩出，防止或減少了凹槽型橡膠聯(lián)組窄V 帶與帶輪之間的打滑丟轉(zhuǎn)，防止了傳動帶的燒焦損毀，傳動效率增強(qiáng)。同時凹槽型橡膠聯(lián)組窄V 帶的凹槽在傳動過程中，空氣流通加大，起到了防滑散熱的效果，提高了傳動帶的使用壽命。

圖2 普通窄V帶和凹槽型窄V帶對比

3）針對皮帶輪破損的井提前更換皮帶輪，避免破損皮帶輪長期與皮帶摩擦，加速皮帶的斷裂。

4） 針對皮帶輪小和部分未安裝變頻器的井[10]，安裝變頻器同時換大皮帶輪，增大皮帶輪包角，增大皮帶與皮帶輪接觸面積，使的摩擦力增大，減少皮帶打滑磨斷。

2018年8月，在杏六西、杏六中選擇26口井開展皮帶對比試驗(yàn)。在雨季運(yùn)行期間，僅有4 口井皮帶斷，這4 口井的皮帶在雨季的平均使用周期為15 天；截止目前，有13 口井皮帶斷，斷裂井皮帶使用周期達(dá)到77 天，效果較為顯著。

5）做好各項(xiàng)管理工作，降低皮帶損耗。一是強(qiáng)化熱洗清防蠟管理，降低抽油機(jī)載荷；二是結(jié)合地面設(shè)備情況，實(shí)施參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)；三是持續(xù)監(jiān)測電流數(shù)據(jù)，及時調(diào)整平衡度，監(jiān)測調(diào)整皮帶輪四點(diǎn)一線狀態(tài)，合理控制皮帶松緊度，監(jiān)測盤根松緊度，保持抽油桿和盤根盒較高的對中程度，使沉沒度控制在一定范圍內(nèi)，保持供采平衡。

4 結(jié)論

1）應(yīng)用半直驅(qū)永磁同步電動機(jī)，可以消除抽油機(jī)井皮帶的維護(hù)成本的同時，還能實(shí)現(xiàn)降本增效，并降低前線工人勞動強(qiáng)度，進(jìn)一步降低抽油機(jī)井的維護(hù)成本。

2）應(yīng)用變頻器同時換大皮帶輪，增大皮帶輪包角，使的皮帶與皮帶輪接觸面積增大，摩擦力增大，減少了皮帶由于打滑造成的磨斷。

3）應(yīng)用凹槽型橡膠聯(lián)組窄V 帶，可以大幅度延長皮帶使用壽命，在雨季應(yīng)用的效果也較為顯著。

4）通過強(qiáng)化熱洗清防蠟管理、實(shí)施參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)、及時調(diào)整平衡度、合理控制皮帶松緊度等管理措施，可以進(jìn)一步延長皮帶的使用壽命，降低抽油機(jī)井皮帶的維護(hù)成本。