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【摘 要】游梁式抽油机在日常生产中,更换抽油机井光杆密封器盘根是采油工管理的日常工作,盘根磨损要及时更换,否则,就会井口漏油造成环境污染。而在盘根更换过程中,固定盘根盒压帽的平均时间长达13.4分钟。造成了更换盘根整个过程停井时间过长,严重影响了采油时率。新型O型盘根压帽固定器的成功研制有效避免了此类问题,现场应用取得良好效果,具有一定推广价值。
【关键词】光杆密封器;采油时率;新型盘根盒压帽固定器
0.前言
目前,正常井更换盘根一年为8次,非正常井更换盘根十分频繁,每月多达4次。更换盘根固定盘根盒压帽的方法有两种:(1)是用绳子和铁丝固定;(2)是用管钳固定。由于孤岛采油厂垦西501站由于油井散布点多面广,用管钳固定存在一定的安全隐患、携带运输不便而应用面较窄。当前仍使用绳子和铁丝固定。其固定方式是,将压帽及格兰卸掉,用绳子或铁丝绑在悬绳器上;固定盘根盒压帽时,必须将驴头停在接近下死点位置,以保证有足够的距离将压帽固定在悬绳器上,需要开停机数次。整个过程停井时间较长,至少需要两人配合操作。为降低工人劳动强度,提高采油时率,孤岛采油厂研制了新型O型盘根盒压帽固定器,现场使用后得到了明显效果。
1.新型盘根压盒帽固定器的设计原理与加工
1.1设计原理
新型盘根盒压帽固定器,作用是减少抽油机盘根盒压帽固定的时间。适用于杆径不同的光杆进行操作可以简单、安全可靠,快速的使用。结构由:方形卡槽体、方形本体、螺旋式锁紧孔、螺旋式锁紧杆、圆柱形手柄等组成。(如图1所示)。
图1 新型盘根盒压帽固定器的结构图
原理:更换盘根时,将盘根盒压帽卸掉后,举升到一定高度,将方形本体嵌入光杆,将方形卡槽方向朝下, 卡在方形本体开口处,然后通过手柄旋紧螺旋式锁紧装置。盘根盒压帽及格兰放在螺旋式锁紧装置上,达到代替管钳或铁丝固定盘根盒压帽的目的。
1.2设计加工
1.2.1手柄
根据人因工程设计,成人手掌和掌握宽平均为87mm,最适应范围:40-70mm(数据来源:《中国机械设计大典》第3章)。将其外径加工为15mm(周长为47.1mm),长度为60mm的碳钢为圆柱形手柄。
1.2.2卡槽体
盘根盒压帽固定器的效果如何,关键在于卡槽。采用强度、韧度较高的A3钢作为卡槽体材质。为保证安装速度快,采用了内卡式制作了卡槽,长度5厘米。保证了使用时的安全性,提高了安装速度。
1.2.3本体
为保证能够安装在不同直径的光杆上,以常用1.1寸光杆外径为尺寸,将方形本体的内空间制作成为1.5寸。为了外体的轻便、坚固,将它的厚度加工成15毫米,外形尺寸为8厘米,卡口宽度为3.2厘米。整套装置重量0.1千克,外体空间与光杆配套组合效果良好,轻便灵活。
1.2.4螺旋式锁紧装置
锁紧杆加工成长度为6厘米,直径为5毫米的柱状外丝扣;在本体背面开直径为5毫米的孔,并加工成内丝扣。组合后,将盘根盒压帽锁紧装置进行了安全验证。
根据《机械设计手册》,由资料中查的旋转扭力为[σt]=8千克=8X9.8=78.4(N/cm2)。
已知:盘根盒压帽整体重量为,1.5千克X9.8N=14.7N,
F=78.4N/cm2,L=6cm,﹠=5mm=0.5cm
∴σ′=F/(L×﹠)=78.4/(6×0.5)=26.1(N/cm2)
又∵σ′=26.1(N/cm2)<[σt]=14.7(N/cm2)
∴设计是符合安全工作要求的。
螺旋锁紧装置方便快捷、灵活好用。
2.新型盘根盒压帽固定器的现场应用
2.1现场试验
新型盘根压帽固定器所有部件制作完成,组装后。6月12日,用新型盘根压帽固定器对我站KXK71-3井的游梁式抽油机井观察使用效果。
2.2效果检查
自制盘根盒压帽固定器制作完成以后,2014年9月,加工了5套在注采501站推广使用,取得了良好的效果,使用新型固定盘根盒压帽器,无须将驴头停在接近下死点位置,用绳子或铁丝将压帽固定在悬绳器上。平均耗时缩短至3.4分钟。
2.3经济效益
①成本:O型盘根压帽固定器单个加工成本每套160元,全站加工制作了5套(每个班组一套)推广使用5×160=800元=0.08万元。
②直接经济效益:游梁式抽油机使用O型盘根压帽的油井32口,每口井一年更换盘根次数为8次,每次减少停井时间为13.4-3.4=10 min。全站减少停井时间为32×8×10=2560分钟=42.7小时。全站每口井平均日产4.1吨,吨价为3000元。总计:42.7÷24×4.1×3000=21884元=2.19万元。
经济效益总计:2.19-0.08=2.11万元。
3.结论
新型盘根盒压帽固定器广泛应用于采油设备井口O型盘根盒压帽的固定。与传统的固定方式相比,使用和安装更加灵活、方便,设计更专业,运行更可靠。同时减少更换盘根的时间,消除安全隐患,提高了采油时率;降低了工人劳动强度,为增产增效奠定了基础。为油田节约了大量的材料成本,提高了工作效率和安全性。带来了可观的经济效益。
【参考文献】
[1]赵晴编著.工程力学.
[2]张琪编著.采油工程原理.
[3]陈先侃,叶利平编著.抽油机采油技术.
【关键词】光杆密封器;采油时率;新型盘根盒压帽固定器
0.前言
目前,正常井更换盘根一年为8次,非正常井更换盘根十分频繁,每月多达4次。更换盘根固定盘根盒压帽的方法有两种:(1)是用绳子和铁丝固定;(2)是用管钳固定。由于孤岛采油厂垦西501站由于油井散布点多面广,用管钳固定存在一定的安全隐患、携带运输不便而应用面较窄。当前仍使用绳子和铁丝固定。其固定方式是,将压帽及格兰卸掉,用绳子或铁丝绑在悬绳器上;固定盘根盒压帽时,必须将驴头停在接近下死点位置,以保证有足够的距离将压帽固定在悬绳器上,需要开停机数次。整个过程停井时间较长,至少需要两人配合操作。为降低工人劳动强度,提高采油时率,孤岛采油厂研制了新型O型盘根盒压帽固定器,现场使用后得到了明显效果。
1.新型盘根压盒帽固定器的设计原理与加工
1.1设计原理
新型盘根盒压帽固定器,作用是减少抽油机盘根盒压帽固定的时间。适用于杆径不同的光杆进行操作可以简单、安全可靠,快速的使用。结构由:方形卡槽体、方形本体、螺旋式锁紧孔、螺旋式锁紧杆、圆柱形手柄等组成。(如图1所示)。
图1 新型盘根盒压帽固定器的结构图
原理:更换盘根时,将盘根盒压帽卸掉后,举升到一定高度,将方形本体嵌入光杆,将方形卡槽方向朝下, 卡在方形本体开口处,然后通过手柄旋紧螺旋式锁紧装置。盘根盒压帽及格兰放在螺旋式锁紧装置上,达到代替管钳或铁丝固定盘根盒压帽的目的。
1.2设计加工
1.2.1手柄
根据人因工程设计,成人手掌和掌握宽平均为87mm,最适应范围:40-70mm(数据来源:《中国机械设计大典》第3章)。将其外径加工为15mm(周长为47.1mm),长度为60mm的碳钢为圆柱形手柄。
1.2.2卡槽体
盘根盒压帽固定器的效果如何,关键在于卡槽。采用强度、韧度较高的A3钢作为卡槽体材质。为保证安装速度快,采用了内卡式制作了卡槽,长度5厘米。保证了使用时的安全性,提高了安装速度。
1.2.3本体
为保证能够安装在不同直径的光杆上,以常用1.1寸光杆外径为尺寸,将方形本体的内空间制作成为1.5寸。为了外体的轻便、坚固,将它的厚度加工成15毫米,外形尺寸为8厘米,卡口宽度为3.2厘米。整套装置重量0.1千克,外体空间与光杆配套组合效果良好,轻便灵活。
1.2.4螺旋式锁紧装置
锁紧杆加工成长度为6厘米,直径为5毫米的柱状外丝扣;在本体背面开直径为5毫米的孔,并加工成内丝扣。组合后,将盘根盒压帽锁紧装置进行了安全验证。
根据《机械设计手册》,由资料中查的旋转扭力为[σt]=8千克=8X9.8=78.4(N/cm2)。
已知:盘根盒压帽整体重量为,1.5千克X9.8N=14.7N,
F=78.4N/cm2,L=6cm,﹠=5mm=0.5cm
∴σ′=F/(L×﹠)=78.4/(6×0.5)=26.1(N/cm2)
又∵σ′=26.1(N/cm2)<[σt]=14.7(N/cm2)
∴设计是符合安全工作要求的。
螺旋锁紧装置方便快捷、灵活好用。
2.新型盘根盒压帽固定器的现场应用
2.1现场试验
新型盘根压帽固定器所有部件制作完成,组装后。6月12日,用新型盘根压帽固定器对我站KXK71-3井的游梁式抽油机井观察使用效果。
2.2效果检查
自制盘根盒压帽固定器制作完成以后,2014年9月,加工了5套在注采501站推广使用,取得了良好的效果,使用新型固定盘根盒压帽器,无须将驴头停在接近下死点位置,用绳子或铁丝将压帽固定在悬绳器上。平均耗时缩短至3.4分钟。
2.3经济效益
①成本:O型盘根压帽固定器单个加工成本每套160元,全站加工制作了5套(每个班组一套)推广使用5×160=800元=0.08万元。
②直接经济效益:游梁式抽油机使用O型盘根压帽的油井32口,每口井一年更换盘根次数为8次,每次减少停井时间为13.4-3.4=10 min。全站减少停井时间为32×8×10=2560分钟=42.7小时。全站每口井平均日产4.1吨,吨价为3000元。总计:42.7÷24×4.1×3000=21884元=2.19万元。
经济效益总计:2.19-0.08=2.11万元。
3.结论
新型盘根盒压帽固定器广泛应用于采油设备井口O型盘根盒压帽的固定。与传统的固定方式相比,使用和安装更加灵活、方便,设计更专业,运行更可靠。同时减少更换盘根的时间,消除安全隐患,提高了采油时率;降低了工人劳动强度,为增产增效奠定了基础。为油田节约了大量的材料成本,提高了工作效率和安全性。带来了可观的经济效益。
【参考文献】
[1]赵晴编著.工程力学.
[2]张琪编著.采油工程原理.
[3]陈先侃,叶利平编著.抽油机采油技术.