新型抽油机悬绳器的研制与现场应用

【摘要】悬绳器是驴头和光杆的连接装置，悬绳器的钢丝绳承受着抽油杆的重量和活塞以上的液柱重量，一旦出现断股、锈蚀等损伤，就会发生悬绳器钢丝绳断脱，需要及时的组装、更换悬绳器，传统悬绳器组装工艺复杂，钢丝绳的头尾部要经过破股、加热、煨成1800弯钩后，灌铅加热，降低了钢丝绳的强度，并且费时费力，安全系数低，工作效率低，抽油井停抽时间长，极易造成出砂井砂卡，严重影响了油井正常生产。研制开发的新型抽油机悬绳器，解决了组装、更换时间长、劳动强度大的诸多缺点。本文主要介绍了新型悬绳器的结构、原理及现场应用效果。

【关键词】悬绳器 钢丝绳 负荷挂板 抽油机

1 概述

悬绳器是游梁式抽油机的关键配件，它的作用是光杆在往复运动中能处于井口中心位置，使抽油杆的运动始终与驴头弧面保持相切，并且悬绳器承受着抽油杆的重量和活塞以上的液柱重量，以及震动、惯性、摩擦等交变载荷，由于油井结蜡、油稠使悬点载荷增加，一旦出现断股、锈蚀等损伤，就会发生悬绳器钢丝绳断脱，极易造成抽油机设备损坏，油井停产，甚至造成人身伤害。

由于传统抽油机悬绳器，组装工艺复杂，需要将钢丝绳穿入悬绳器的双层负荷挂板两端孔内，再将钢丝绳尾部破股、加热、煨成1800弯钩后，灌铅加热；灌铅点为第一受力点，受力点的钢丝绳经加热、炜弯后已经退火，虽然灌铅加固，但抗拉强度大大降低，在抽油机运转过程中经常在灌铅点处发生断脱，断脱后需多人重新修复悬绳器，经过4个多小时的工作，才能恢复生产；挂悬绳器时，需用人力将悬绳器及钢丝绳悬挂在驴头挂盘上，再将悬绳器提起，达到光杆顶端时，才能穿入光杆，卡上方卡子，挂上驴头负荷，操作过程危险、效率低、停井时间长，出砂井容易造成砂卡或砂埋油层，严重影响油井正常生产。

为了杜绝人身伤害事故，减少设备损坏和材料浪费，经过长时间的摸索，研制出新型悬绳器并在井上进行了应用，起到了降低员工劳动强度、提高工作效率、延长使用寿命的目的，取得了预期的效果。

2 新型悬绳器的研制

2.1 结构与原理

新型抽油机悬绳器，主要由单层负荷挂板、钢丝绳紧固件和防跳挡板组成。具体结构如图1所示。

上述钢丝绳紧固件由U型螺杆组成。如图2所示。

负荷挂板的两侧对称开有由上至下贯通的钢丝绳固定孔，钢丝绳的首尾端穿入钢丝绳固定孔内；位于钢丝绳固定孔位置的两侧，分别开有前后贯通插装钢丝绳紧固件的插装孔，用U型螺杆将钢丝绳的首尾端牢牢紧固；负荷挂板的中部设有上下贯通的光杆侧卧孔和固定在负荷挂板前面的防跳挡板，光杆置于悬绳器侧卧孔内，装上防跳挡板，将光杆挡在悬绳器（见图3）侧卧孔内。

2.2 操作方法

截取长度合适的钢丝绳，将钢丝绳的首尾端分别穿入钢丝绳固定孔（4）内，并且探出 20 毫米的余量，分别插入U 型螺杆（2），用扳手紧固螺母，将钢丝绳紧固；悬挂悬绳器时，将抽油机驴头停至下死点，将悬绳器钢丝绳另一端悬挂在抽油机驴头挂盘上，将光杆卧入负荷挂板（1） 中间的侧卧孔（5）内，安装防跳挡板（3），拧紧固定螺栓，将光杆挡在侧卧孔（5） 内，固定好方卡子即可。

3 现场试验与应用

新型悬绳器研制出来以后，经天津市第一钢丝绳有限公司检测，试验拉力150KN，保载10分钟不脱落。又经大港油田采油一厂计量队做170KN强度拉力试验15分钟无异常，因此判定可以在现场使用。

首先在大港油田采油一厂作业四区的深11-8井上进行了试验，该井开采沙河街油层，原油粘度高、结蜡严重；在组装、安装过程中，钢丝绳不再需要破股，加热、炜弯、灌铅固定等复杂工艺，现场只需2人操作，1小时即可完成组装和投产工作，克服了组装时间长的缺点，解决了受力点容易断脱，影响油井正常生产的技术难题。

解决多年来的传统工艺，员工操作时间长，且危险性大，停机时间长，油井生产时率下降，影响油井正常生产问题；减少设备损坏和材料浪费，提高员工工作效率，减轻员工的劳动强度，杜绝人身伤害事故，确保操作人员的人身安全。

目前大港油田采油一厂已有70%的游梁式抽油机，使用该悬绳器，从未发生钢丝绳断脱事故。

4 经济效益

（1）缩短了停机操作时间，提高抽油机井生产时率，防止长时停机造成砂卡。抽油机井检泵、冲砂修井作业费用3万元左右。

（2）适用于任何型号游梁式抽油机，普及成本低。

（3）延长悬绳器钢丝绳的使用寿命，节省材料费用支出。

传统悬绳器的钢丝绳正常使用3-4年，新型悬绳器的钢丝绳可用6-7年。φ25mm钢丝绳120元/米，按100口抽油机井，每台抽油机悬绳器钢丝绳长度13米计算，可节约156000元。

（4）提高工作效率，操作省时省力，减少员工劳动强度；

传统悬绳器从组装到安装需要4人操作，4小时才能完成，新型悬绳器只需2人操作，1小时即可完成组装和投产工作。

深11-8井日产量为8吨，则3小时相当于增油1.0吨，按100口抽油机井计算，减少停抽时间300小时，相当于增油100吨，按每吨原油2500元计算，产生效益250000元。

（5）有效防止在炜弯、灌铅、加热过程中，造成烧伤、烫伤等人身伤害。

5 结束语

新型抽油机悬绳器的研制与使用，结合生产，立足实际，强调应用，取得了理想的效果，不仅牢固耐用，而且省时省力，特别对安全操作起到了极大的保障作用，得到了有关领导和专家的好评，望这一成果能够在油田推广使用。该悬绳器具有如下特点：组装简便、快捷、省时、省力；降低员工的劳动强度，提高工作效率；安全系数大大加强，减少了人身伤害。节省劳动时间，提高生产时率；产生了一定的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 万仁溥.采油工程手册[M].北京：石油工业出版社，2004

[2] 张琪.采油工程与设计[M].山东：石油大学出版社，2006

[3] 陈涛平.石油工程[M].北京：石油工业出版社，2006