新型注聚泵柱塞盘根盒拆卸工具的研制与应用

【摘要】随着大庆油田进入高含水期开采阶段，为提高采收率，聚合物驱油已经逐渐成为油田的主流。近些年，注入站的建设数量增加和快，三柱塞注聚泵的数量也随之增加。在实际生产当中发现，注聚泵柱塞盘根跟换过程中，依据结构特点，必须将盘根盒总成拆卸下来更换盘根。由于柱塞盘根盒总成与液力端缸体连接紧密，站上人员完成更换盘根工作困难。为此研发一种操作简单、单人即可操作、轻巧且使用方便的注聚泵柱塞盘根盒拆卸工具势在必行。经过研究，利用注聚泵液力端特点，可研发一种连接动力端与盘根盒总成的工具，这样问题就解决了。新型注聚泵柱塞盘根盒拆卸工具就是一中这样的实用新型工具。

【关键词】注聚泵；柱塞盘根；新型工具

油田设备的辅助工具的研发对于提高工作效率、最大程度的保护设备和为企业降本增效等方面是非常重要的。2013年以来第一采油厂第六油矿为提高原油采收率，部分区块由空白水驱转为聚合物驱油，为配合聚驱的实施新建并投产六座注入站。这几座注入站以注高、中分聚合物为主。其使用的注聚泵均为本溪水泵有限责任公司生产的3DBAX注聚泵，3DBAX注聚泵是根据油田开发三次采油需要，引进美国先进技术开发而成的，三柱塞注聚合物专用泵。3DMAX注聚泵是由动力端总成、液力端总成、底座总成、电机总成、传动件等部件组成。该泵流量调节的主要方式是通过配小带轮和柱塞，调整泵的参数，来达到调节流量的目的；也可根据需要配备调速电机合变频器。这几座注聚站均采用了变频调速装置。柱塞采用表面喷涂技术，耐磨损，其填料采用的是新型材料，密封性能好，使用寿命长。

在生产过程中发现，由于泵的液力端的柱塞工作时需要做高速往复运动，其与柱塞盘根盒内填料摩擦会造成盘根磨损，运转一定时间，就需要更换磨损盘根。更换柱塞密封填料时必须将盘根总成与柱塞拆卸下来。由于柱塞与缸体配合紧密，拆卸柱塞与盘根盒非常费力，小班员工根本无法完成。如果密封填料磨损造成漏失量过大就必须停泵，特别是晚间由于工作人员少，无法在短时间内更换磨损的柱塞盘根，特别是新建注聚站均采用壳装工艺，停泵将影响系统的整体压力，对注聚效果有较大影响。为此，我们研发了这种新型注聚泵柱塞盘根盒拆卸工具，使普通的女工一个人通过工具就可完成密封填料的更换，解决了这一生产难题。

1、结构及工作原理

1.1结构 从结构上看，3DBAX注聚泵柱塞与接杆通过卡箍连接，拆卸下卡箍，盘动动力端大轮时，接杆与柱塞之间就会产生一端间距。柱塞盘根盒总成前端通过方法兰与缸体连接，后端盘根盒总成压盖与总成是通过丝扣连接的，利用这一特点，制作一个一端与柱塞盘根盒总成压盖螺纹相同，一端类似插板的工具，将工具与柱塞泵盘根盒和动力端接杆连接，盘动曲轴箱大轮，利用来自注聚泵动力端的扭矩力将盘根盒总成可以从缸体上取下。经过多次研究，结合现场实际，制作出了一种操作简单、单人即可操作、轻巧且使用方便的注聚泵柱塞盘根盒拆卸工具。工具包括压盖连接体，所述压盖连接体为中空结构且上端及下端分别设有上开口及下开口，下开口处通过其设有的外螺纹与底盖连接，其侧壁上纵向开有与上开口导通的豁口，上开口处连接有U型挡板，其U型挡板的开口处正对豁口，与所述豁口相对的一侧璧上开有不与上开口导通的插板插口，且豁口与插板插口的下端沿处于同一水平面；所述插板插口中插入有插板，插板插入插板插口的一端为U型结构，且该U型结构与U型挡板结构相同，其上表面与U型挡板下表面接触，插板另一端为拉手结构。插板U型结构一端的U型口内侧设有单面刀刃。压盖连接体上端设有若干圆形凹槽，并以圆环形方式均匀围绕开设在压盖连接体上端，其个数与柱塞泵柱塞上的圆形口个数相同。

附图说明：图1为新型工具的结构示意图；图2为图1中压盖连接体的俯视图；图3为图1中压盖连接体的左视图。图中：1-压盖连接体，2-底盖，3-豁口，4-U型挡板，5-插板插口，6-插板，7-单面刀刃，8-圆形凹槽。

1.2工作原理 根据3DMAX注聚泵结构原理，利用泵动力端的扭力通过工具将柱塞盘根盒从液力端缸体上取下。工具起到连接并传递扭力的作用。3DMAX注聚泵动力端由泵体、曲轴、十字头、连杆等组成。曲轴两端安装有异形轴承，其功能是将电动机通过皮带传递的扭矩传递给接杆并降低接杆的往复速度，工具的动力就是这样产生的。注聚泵盘根盒总成拆卸工具制作的关键是，工具长度尺寸不能大于柱塞泵行程减去盘根盒压入缸体的尺寸，否则不能将盘根盒全部从缸体中拉出。另外，U型挡板开口尺寸应与接杆卡箍凹槽相同不能与接杆直径相同，否则会卡不住U型挡板。其次，U型挡板开口要制作一个坡度，操作时，U型挡板开口坡度要面向液力端插入。

2、现场应用

注聚泵柱塞盘根盒拆卸工具在新中605注入站从2014年1月份研制成功使用至今，使用效果非常好，解决了注聚站员工不能自行更换柱塞盘根的难题。注聚泵柱塞盘根盒拆卸工具直接效益有限，但工具的研制成功保证了系统压力和注聚效果，保证了注聚泵柱塞盘根维护，减少了员工的工作强度。注聚泵盘根盒拆卸工具在现场应用当中发现，其还有可改进空间，如果研制一种方便的盘泵工具配合盘根盒拆卸工具的使用就更加方便、省力。这样我们又研制了一种利用曲轴箱大轮原有结构而产生扭矩的简易盘泵工具。这种盘泵工具的原理是利用杠杆原理，在大轮固定螺丝上加装了一个类似套筒的固定工具，一端与大轮连接一端与加力杠杆连接。加力杠杆分为根，一根一端与套筒水平连接，另一端垂直与另一根加力杠杆连接。这样利用杠杆增加的力带动曲轴箱大轮旋转，即可轻松盘动曲轴。

3、结束语

新型注聚泵盘根盒拆卸工具的研制成功，填补了注聚泵维修工具这一方面的空白。随着三元复合驱的实验成功，注入站的建设逐年增加，注聚泵在油田的使用会越来越多。由此可推断，此项工具的推广前景可观。

作者简介

刘长友：2004年毕业于大庆石油学院，现任大庆油田有限责任公司第一采油厂第六油矿站所管理队队长，连续三年被誉为大庆油田有限责任公司优秀员工称号。