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螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防 目錄 一 螺桿泵采油系統(tǒng)組成及地面裝置功能簡介二 螺桿泵系統(tǒng)投產(chǎn) 維護(hù)維修時的安全防護(hù)知識三 螺桿泵防反轉(zhuǎn)操作及釋放過程 14 15 16 電控部分 螺桿泵采油 地面驅(qū)動部分 7 5 68 2910 3 1 1 電控箱 2 電機(jī) 3 皮帶 4 方卡子 5 光桿 6 減速箱 7 專用井口 8 抽油桿 系統(tǒng)的組成 配套工具部分 111213 9 抽油桿扶正器 10 油管扶正器 11 油管 12 螺桿泵 13 套管 14 限位銷 15 防脫裝置 16 篩管 井下泵部分 1 電控部分 電控箱是螺桿泵地面動力控制部分 基本功能 控制電機(jī)的啟 停 安全保護(hù)功能 對電機(jī)過載 欠載 過壓 欠壓 過流 漏電 堵轉(zhuǎn) 斷相及三相不平衡進(jìn)行保護(hù) 并具有防風(fēng)沙 防雨的功能 l其它功能 軟啟動 軟停機(jī) 工況分析 智能控制等 六是 一是為井下螺桿泵提供動力和合適的轉(zhuǎn)速 二是承受桿柱的軸向載荷 三是為油井產(chǎn)出液進(jìn)入地面輸油管線提供通道 四是防止產(chǎn)出液滲漏到井場的密封功能五是防止停機(jī)過程中桿柱的高速反轉(zhuǎn) 安全防護(hù)功能 防反轉(zhuǎn)功能 皮帶防護(hù)罩 方卡防護(hù)罩等 七是輔助功能測試 防盜等 2 螺桿泵地面驅(qū)動裝置主要功能 l l 3 地面驅(qū)動裝置的動力傳遞啟機(jī)及生產(chǎn)過程工作動力傳遞 原動機(jī)的動力通過如下動力傳遞系統(tǒng)傳遞到井下泵 泵工作完成井液舉升停機(jī)過程反轉(zhuǎn)動力傳遞 反轉(zhuǎn)動力來源于油管與套管之間的液位勢能和抽油桿柱的變形扭矩 消耗為桿柱的高速旋轉(zhuǎn)動能和摩擦螺桿泵地面驅(qū)動裝置動力傳遞系統(tǒng)流程圖 電控箱 電動機(jī) 小帶輪 大帶輪 井液倒灌螺桿馬達(dá) 桿柱變形扭矩 摩擦耗能 反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng) 齒輪軸 螺桿泵 桿柱 光桿 方 卡 輸出軸 大齒輪 4 地面驅(qū)動裝置防反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn) 為了解決螺桿泵采油系統(tǒng)停機(jī)反轉(zhuǎn)造成系統(tǒng)故障 普遍在驅(qū)動裝置中設(shè)置機(jī)械防反轉(zhuǎn)系統(tǒng) 防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以裝在輸出軸或輸入軸上 裝在輸入軸上的防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)受到的工作扭矩遠(yuǎn)小于裝在輸出軸上的工作扭矩 但裝置橫向尺寸也相應(yīng)變大 綜合考慮選用防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)裝在輸入軸上的方案較好 易于調(diào)整維護(hù) 目前機(jī)械防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要有棘輪棘爪機(jī)構(gòu) 摩擦式防反轉(zhuǎn)裝置 楔塊防反轉(zhuǎn)系統(tǒng) 液壓防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)和電磁式防反轉(zhuǎn)裝置等方式 5 棘輪 棘爪式防反轉(zhuǎn)裝置 這種防反轉(zhuǎn)裝置的工作原理是利用棘輪棘爪的單向回轉(zhuǎn)特點(diǎn)阻止反轉(zhuǎn) 棘爪裝在固定的軸上 可以自由轉(zhuǎn)動 棘輪棘爪通常做成外嚙合 只有少數(shù)做成內(nèi)嚙合 棘爪放在棘輪的四周 同扭簧來保證棘爪與棘輪的正常的嚙合 棘輪工作面為與半徑成一定角度的斜面 使棘爪能沿齒面下滑落入齒谷 保證嚙合的可靠性 在棘輪上裝有可控性剎車裝置 保證扭矩的安全釋放 6 該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單 成本低 而且能夠手動釋放貯存在系統(tǒng)上的反轉(zhuǎn)扭矩 現(xiàn)場可更換 檢查 1保證防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)可靠工作 需要經(jīng)常調(diào) 2低速時棘輪棘爪由于接觸會產(chǎn)生噪音和磨損 3剎車帶摩擦面壓緊力調(diào)整及反轉(zhuǎn)扭矩釋放 都需要人為近距離操作 而且在扭矩釋放過程中 桿柱還會以一定速度反轉(zhuǎn) 如果人為操作不當(dāng)或剎車帶摩擦面打滑 也會對操作者帶來安全隱患 剎車總成 整為棘輪剎車帶摩擦面的壓緊力 7 地面驅(qū)動裝置的光桿密封技術(shù) 上置機(jī)械密封系統(tǒng) 該系統(tǒng)將機(jī)械密封系統(tǒng)上移到驅(qū)動裝置上部 同減速箱中的油杯配合將光桿與驅(qū)動裝置之間的動密封轉(zhuǎn)換成光桿與軸頭的靜密封 軸頭與油杯之間的動密封 油杯與光桿之間為間隙配合 優(yōu)點(diǎn) 正常無泄漏工作時間大約1年或更長 8 井口密封支撐技術(shù)螺桿泵井作業(yè)或驅(qū)動裝置零部件維修更換過程中 需要相應(yīng)的結(jié)構(gòu)密封井液或者支撐桿柱重量 這種結(jié)構(gòu)稱為螺桿泵的專用井口 卡持密封井口集成于地面驅(qū)動裝置上 在封閉時起到正常封井作用的同時還能夠鎖緊光桿 承受全井桿柱負(fù)荷 為處理驅(qū)動裝置的故障提供了便利條件 螺桿泵井卡持密封井口示意圖 一 驅(qū)動裝置設(shè)備維修保養(yǎng) 二 清防蠟方式 三 日常管理與維護(hù) 四 常規(guī)螺桿泵井日常管理與維護(hù)中注意事項(xiàng) 五 地面直驅(qū)驅(qū)動設(shè)備及控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù) 六 普通螺桿泵防反轉(zhuǎn)檢查 二 螺桿泵地面系統(tǒng)投產(chǎn) 維護(hù) 維修時的安全防護(hù)知識 一 驅(qū)動裝置設(shè)備維修保養(yǎng) 1 調(diào)參 1 準(zhǔn)備好需要的工具 并仔細(xì)檢查皮帶輪 軸套和電機(jī)軸的配合尺寸是否相符 2 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) 3 關(guān)閉封井器 兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致 上扣扭矩1500 2000N m 使閘板牢牢夾住光桿 4 用扳手松開電機(jī)支架的緊固螺栓和調(diào)整螺栓 卸下皮帶 5 將皮帶輪壓緊擋板及鎖緊螺栓卸下 然后用頂絲將皮帶輪頂出并卸下 6 將新?lián)Q的皮帶輪 軸套和電機(jī)軸的配合面清洗干凈 并涂抹黃油 7 安裝好皮帶輪 調(diào)整兩皮帶輪間中心距 達(dá)到四點(diǎn)一線要求 8 安裝皮帶 擰緊電機(jī)支架的調(diào)整螺栓 直至皮帶的張緊力合適為止 9 擰緊電機(jī)支架的緊固螺栓 打開封井器 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 2 更換皮帶 1 準(zhǔn)備好需要的皮帶 換皮帶工具 2 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) 3 關(guān)閉封井器 兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致 上扣扭矩1500 2000N m 使閘板牢牢夾住光桿 4 用扳手松開電機(jī)支架的緊固螺栓和調(diào)整螺栓 卸下皮帶 5 調(diào)整兩皮帶輪間中心距 達(dá)到四點(diǎn)一線要求 6 安裝皮帶 擰緊電機(jī)支架的調(diào)整螺栓 直至皮帶的張緊力合適為止 7 擰緊電機(jī)支架的緊固螺栓 打開封井器 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 3 驅(qū)動裝置維修 更換密封 1 準(zhǔn)備好常用工具 2 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) 3 關(guān)閉封井器 兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致 上扣扭矩1500 2000N m 使閘板牢牢夾住光桿 4 要保證封井器卡緊桿柱 否則將桿柱下放到底后方可操作 5 拆卸方卡子 更換靜密封 機(jī)械密封或進(jìn)行維修 6 安裝方卡子 打開封井器 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 4 更換齒輪油換季保養(yǎng)或齒輪油變質(zhì)時 應(yīng)更換齒輪油 1 準(zhǔn)備好漏斗 油桶及其它常用工具 2 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) 3 關(guān)閉封井器 兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致 上扣扭矩1500 2000N m 使閘板牢牢夾住光桿 4 用扳手分別卸下加油螺栓和泄油螺栓 開始放油并清洗箱內(nèi) 5 放完油后 擰緊泄油螺栓 加油至看窗1 2 2 3之間或高出盆齒2 3厘米 6 加完油后 擰緊加油螺栓 7 打開封井器 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 二 清防蠟方式 1 摻水熱洗清蠟摻水溫度 壓力 排量和時間必須按油田公司熱洗清蠟相關(guān)規(guī)定執(zhí)行2 化學(xué)清防蠟 1 化學(xué)清蠟前必須進(jìn)行螺桿泵定子橡膠與藥劑配伍試驗(yàn)分析 確認(rèn)配伍性能良好后方可實(shí)施化學(xué)清蠟 2 加藥周期 方式及藥量根據(jù)井況靈活選擇 3 上提轉(zhuǎn)子熱洗清蠟 1 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) 2 緩慢上提桿柱使轉(zhuǎn)子完全脫離定子 并關(guān)閉封井器 改為熱洗流程 3 根據(jù)相關(guān)熱洗規(guī)定進(jìn)行熱洗 當(dāng)出口溫度達(dá)到60 以上并符合相關(guān)規(guī)定 4 熱洗完畢 打開封井器 緩慢下放桿柱 并達(dá)到預(yù)定位置 5 提放桿柱時速度應(yīng)慢 避免桿柱發(fā)生快速旋轉(zhuǎn) 6 改為生產(chǎn)流程 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī)注 1 為確保洗井效果 保證操作安全 原則上螺桿泵井要在運(yùn)轉(zhuǎn)或上提轉(zhuǎn)子完全脫離定子的情況下洗井 2 在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下洗井時 要適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速 同時控制洗井排量 防止洗井液驅(qū)動桿柱快速旋轉(zhuǎn) 三 日常管理與維護(hù) 1 螺桿泵投產(chǎn)五天內(nèi) 每天測量動液面和產(chǎn)液量一次 并根據(jù)動液面深度調(diào)整工作轉(zhuǎn)速 直到沉沒度穩(wěn)定在300 500m范圍內(nèi)為止 同時記錄井口油壓 套壓 電流 電壓等數(shù)據(jù) 2 螺桿泵穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時 要每天進(jìn)行巡回檢查 發(fā)現(xiàn)問題 立即整改 主要內(nèi)容包括 1 皮帶的松緊情況 2 盤根盒是否滲漏 3 減速箱的振動情況及是否有異常聲響 箱體溫度是否正常及是否有滲漏 并隨時檢查減速箱油面高度及油質(zhì) 以確定是否需要補(bǔ)充或更換齒輪油 4 電機(jī)聲音及溫度是否正常 5 電控箱的接觸情況 開關(guān)是否靈活可靠 電壓 電流是否正常 6 井口流程各閘門開關(guān)情況 7 各部件螺絲緊固情況 如光桿方卡螺栓是否松動 光桿是否下滑等 3 減速箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)一個月后 應(yīng)停機(jī)放掉減速箱體內(nèi)齒輪油并清洗箱內(nèi) 加入新的齒輪油后每半年至少更換一次4 防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)定期保養(yǎng) 發(fā)現(xiàn)異常 及時維護(hù) 1 每次釋放反轉(zhuǎn)后 應(yīng)檢查防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是否完整可靠 2 每次作業(yè)施工和驅(qū)動裝置檢修時 應(yīng)對防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面檢修 3 對于頻繁釋放防反轉(zhuǎn) 運(yùn)轉(zhuǎn)扭矩大的井 應(yīng)加密檢查 4 防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有異常響動的井 應(yīng)及時檢修 四 常規(guī)螺桿泵井日常管理與維護(hù)中注意事項(xiàng) 1 認(rèn)真做好巡回檢查 發(fā)現(xiàn)問題及時處理 做好記錄 并上報有關(guān)部門2 在施工過程中 操作人員要互相配合 并穿戴好勞保用品 保證生產(chǎn)安全3 嚴(yán)格保證用電安全 停機(jī)后一定要將空氣開關(guān)斷開 再進(jìn)行相關(guān)操作4 啟 停機(jī)時 所有人員應(yīng)撤離到皮帶輪旋轉(zhuǎn)切線方向45度以外且距離井口5米以上的安全區(qū)域 以防止意外情況發(fā)生5 防反轉(zhuǎn)裝置釋放反扭矩時 操作人員頭頂必須低于方卡高度 佩戴安全帽 做好安全措施6 驅(qū)動頭方卡子以上光桿只允許露出防脫帽 要求防脫帽與方卡子上端面相接觸7 螺桿泵井在工作過程中 應(yīng)該有防止光桿上竄的約束措施 8 驅(qū)動裝置原則上要求使用鋼質(zhì)皮帶輪 不允許使用鑄鐵皮帶輪9 螺桿泵井在停機(jī)進(jìn)行維修 維護(hù) 調(diào)參 作業(yè) 測試等操作時 必須釋放掉桿柱的反向扭矩10 在停機(jī)進(jìn)行驅(qū)動裝置維修 更換密封時 原則上要求將桿柱下放到底 并緊固封井器后方可施工11 嚴(yán)禁利用電動機(jī)對脫扣桿柱12 嚴(yán)禁雷雨天氣對電氣設(shè)備進(jìn)行操作13 嚴(yán)禁地面設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時攀爬設(shè)備或在帶輪側(cè)工作14 嚴(yán)禁無故停機(jī) 五 地面直驅(qū)驅(qū)動設(shè)備及控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù) 1 地面直驅(qū)驅(qū)動設(shè)備的安裝 1 安裝驅(qū)動裝置按照常規(guī)螺桿泵操作規(guī)范下完井管柱和桿柱后 利用鋼絲繩將螺桿泵直驅(qū)裝置吊至光桿上方 使光桿從螺桿泵地面驅(qū)動裝置的中軸中穿過 緩慢下放地面驅(qū)動裝置直至坐在套管四通上法蘭面 2 上提防沖距計(jì)算好防沖距 上提光桿提拉桿 安裝好井口靜密封裝置和螺桿泵專用方卡 卸下提拉桿 連接井口地面管線 2 電力系統(tǒng)的連接接通電機(jī)與控制柜的電源 試運(yùn)轉(zhuǎn) 調(diào)整相序 使電機(jī)順時針運(yùn)轉(zhuǎn)3 試運(yùn)轉(zhuǎn)開啟地面管線流程 連通地面管線 啟機(jī) 調(diào)解控制面板上的調(diào)速旋鈕 使工作轉(zhuǎn)速從低速緩慢上升到高速 試運(yùn)轉(zhuǎn) 運(yùn)轉(zhuǎn)正常后 與采油隊(duì)完成交井工作事宜4 運(yùn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整方法根據(jù)油井產(chǎn)能的需要 選擇螺桿泵的工作參數(shù) 即通過控制柜調(diào)整合適的轉(zhuǎn)速來匹配螺桿泵達(dá)到合理的工況 5 地面設(shè)備管理維護(hù)進(jìn)行地面設(shè)備維時需等待桿柱扭矩完全釋放完畢后 桿柱完全停止20分鐘后才可進(jìn)行 以免機(jī)械傷人和觸電傷人螺桿泵穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后 要經(jīng)常進(jìn)行巡回檢查 發(fā)現(xiàn)問題及時解決 檢查內(nèi)容一覽表 1 軸承箱保養(yǎng)軸承箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)后 應(yīng)定期 一年 更換箱體內(nèi)的齒輪油 并清洗箱體 加入新的齒輪油 2 控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù) 柜體應(yīng)垂直安裝 柜體設(shè)有地腳螺釘孔 可以使用預(yù)埋螺釘在柜體內(nèi)緊固以供防盜 環(huán)境溫度在 30 50 范圍內(nèi) 相對濕度在0 85 之間 切勿結(jié)露 檢修斷電后 變頻器高壓指示燈未熄滅時 切勿觸摸內(nèi)部電路及零部件 絕對禁止將輸出端子U V W接至A B C輸入電源端 檢查室外設(shè)備后應(yīng)關(guān)好柜門 防水 防盜 6 控制系統(tǒng)常用參數(shù)設(shè)定 六 普通螺桿泵防反轉(zhuǎn)檢查 檢查項(xiàng)目 電流 電壓 電器 線路 扭矩 防反轉(zhuǎn)裝置及零部件1 電控箱檢查檢查空氣開關(guān) 繼電器 等關(guān)鍵部件是否動作靈活線路連接是否正常電控箱是否接地可靠電控箱內(nèi)電流 電壓 扭矩 顯示是否正常 防反轉(zhuǎn)裝置檢查項(xiàng)目 檢查剎車總成是否完整剎車總成內(nèi)棘輪棘爪是否靈活可靠 扭簧是否斷裂剎車總成內(nèi)棘輪棘爪是否清潔剎車片是否磨損剎車軸螺栓是否松動剎車片釋放扭矩螺栓是否松動皮帶是否斷裂 老化 磨損 松緊程度是否正常若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)防反轉(zhuǎn)裝置及零部件磨損嚴(yán)重需及時更換處理 若在剎車總成內(nèi)棘輪棘爪不清潔有異物及棘輪軸生銹等需及時清洗進(jìn)行處理 確保防反轉(zhuǎn)裝置安全靈活可靠 三 防反轉(zhuǎn)釋放操作過程 1 螺桿泵井在停機(jī)進(jìn)行維修 維護(hù) 調(diào)參 作業(yè) 測試等操作時必須釋放掉桿柱的反向扭矩 以防止反轉(zhuǎn)扭矩可能導(dǎo)致的安全問題2 應(yīng)用棘輪棘爪結(jié)構(gòu)防反轉(zhuǎn)裝置釋放反向扭矩時 操作人員須穿戴好勞保用品 做好安全措施 注意防范方卡子 皮帶輪 防護(hù)罩及光桿可能帶來的安全隱患 釋放反轉(zhuǎn)螺栓動作要緩慢 開度要小 光桿反轉(zhuǎn)速度應(yīng)控制在60r min以內(nèi) 直到剎車片完全打開 光桿不再旋轉(zhuǎn)為止3 釋放螺栓釋放2 3圈后 若無反轉(zhuǎn) 應(yīng)敲擊震動剎車片 繼續(xù)釋放1 2圈 若仍無反轉(zhuǎn) 應(yīng)停止操作 重新旋緊釋放螺栓 上扣扭矩30 50N m 聯(lián)系專業(yè)技術(shù)人員處理 3 釋放螺栓釋放2 3圈后 若無反轉(zhuǎn) 應(yīng)敲擊震動剎車片 繼續(xù)釋放1 2圈 若仍無反轉(zhuǎn) 應(yīng)停止操作 重新旋緊釋放螺栓 上扣扭矩30 50N m 聯(lián)系專業(yè)技術(shù)人員處理4 電流或扭矩過大的井 應(yīng)先將套管摻水灌滿 然后再釋放反轉(zhuǎn)5 當(dāng)防反轉(zhuǎn)釋放完畢后 重新旋緊釋放螺栓 上扣扭矩30 50N m 避免桿柱內(nèi)仍可能存在一定程度反向扭矩 對后續(xù)操作造成影響和傷害 建議 1 因地制宜建立管理操作規(guī)范 便于安全操作2 與廠家協(xié)作嚴(yán)把產(chǎn)品制造 維護(hù) 維修質(zhì)量 健全產(chǎn)品檔案