刘国梁 刘国栋
中原油田采油气工程服务中心机械采油技术服务研究所 河南省濮阳市 457001
一、选择课题
电泵是一种重要的机械采油设备，因它具有排量大、扬程高、管理方便等优点，在高含水油气田中得到较广泛的应用。时止2020年12月25日，机采所负责管理全局50口电泵井。统计资料显示全年作业75井次，其中因落物造成机组作业有8井次。现场施工质量的好坏直接影响电泵机组在井下的运转寿命。施工人员在现场施工的过程中要面对作业环境的诸多不安全因素，施工人员只有严格遵守各项安全操作规程和积极开展技术革新，才能更好的保障施工质量和施工安全。在现场施工时，在井口内壁和机组之间有一定的间隙，操作不当会使螺丝和工具落入井中，造成了卡泵等隐患。根据资料显示仅2020年第四季度因落物造成的施工就有三次（见下表）：
影响施工统计表
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制表：刘国梁 日期：2020年4月8日
根据上述情况，这就要求设计一个符合我们自己施工条件的井口防止落物的装置，以适应现场安装施工要求，做到安全施工，防止落物。因此笔者确定本次研究的课题为“电泵井口防落物挡板的研制与应用”。
二、设定目标及目标可行性分析
使用防落物装置后，从因落物造成的施工次数占所有故障停
机原因的比例11%降到4%，提高施工效率。
目标值依据：
2020年机采所管理50口电泵井，电泵井全年平均作业按1.5井次计算，电泵井因落物故障原因作业降为全年3井次。通过计算：50×1.5=75（井次）；8÷75×100%≈11%；3÷75×100%≈4%。因此目标值可确定为：4%。
三、确定方案
使用两块连在一起能活动、折叠的钢板，钢板合起来时中间有一圆形空间、并且有一通过电缆的长方形槽口，放置在井口法兰和吊卡之间，完全能够遮挡住电泵机组与井筒内壁之间的空隙。
2020年4月6日—4月20日笔者在濮城采油厂沙一区和文留采油厂209块现场施工过程中对此方案进行了论证，论证结果如下：
井口防落物挡板结构简单，重量轻，便于上井施工携带，操作灵活方便，制造成本低，容易加工，利于推广应用。
四、方案实施
1、考虑到井口法兰面外径（370mm～420mm）和人的胳膊活动外径范围，小组成员经过仔细研究确定防落物装置的外径大小为450mm，这样防落物装置的端面能正好盖住井口法兰面，阻止油污沾染上端面而影响施工；
2、电泵机组中的最大外径为114mm,防落物装置中间中空圆直径为114mm，是为电泵机组的各部件的不同外径而设计的，且两半端面能自由活动，可根据不同的外径而伸缩；
3、电缆的横截面积一般为(14～16mmx35～40mm），为保证电缆的出入自如且防止落物，并且保证电缆有一定的曲度，电缆出入槽设计为30X50mm长方形空间。两块半圆形挡板由钢制圆环连接，本身具有活动性，易于挡板的折叠和中间环形空间的伸缩；
4、挡板的另一端有两个把手，根据防落物装置的大小和人的胳膊长度等条件因素，设计把长250mm，便于操作和携带方便。
五、效果检查
1、笔者于2020年4月22日---6月10日在濮城采油厂P1—13#、P2—381#、P3—246#、文卫采油厂WCY2—P5#、濮东采油厂H10—37#、H12—162#六口井的现场进行了电泵井口防落物挡板的安装应用。在电泵现场使用过程中还没有发生过一起因落物造成的安全事故；施工速度单井现场施工时间平均节约20分钟以上，完全做到了防止落物和提高施工效率的目的，达到了预定活动目标。
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图5 活动目标对比图
除此之外，还具有以下功能和特点：
⑴、方案三采用的材质为1mm厚的钢板，有一定的硬度和韧性，能抵挡住吊卡和电泵机组的压力和冲击；
(2)、制造比较简单，只需两块半圆形的钢板焊接制成，中间有一圆形空间和电缆出入槽、且两半圆均焊接有把手，方便运输和操作；
(3)、在钢板的上端面因为比较清洁和光滑，很符合连接电机引线和电缆插头的要求，可以用作连接电机和电缆的操作台；
(4)、由于钢板本身具有较强的硬度，还可用作多节电机对接时千斤顶支撑吊卡的支撑平面。
2、经济效益分析
根据2020年度因落物造成的施工次数占所有故障停机原因的比例11%计算，在2020.7.1—2020.12.25使用电泵井口防落物挡板在36井次的施工中，应避免了4井次的检泵作业，又根据采油厂提供的作业费用数据和产油量计算，可创造如下经济效益：
⑴节约电泵井作业费用：
因操作失误造成落物落入井中节约4井次作业费用：4（井次）×6（万元/井次）=24（万元）
⑵节约机组修理费用：
节约机组修理费用4（井次）×5（万元/套）=20（万元）
(3)人工费:
53.5元/小时/人×72小时×3（电泵施工人数）×4（作业人员数目）=2.6964（万元）
（4）电泵井少作业4次多生产原油创造效益：
故障电泵井作业时间平均为3天，每口电泵井产油按5吨/天计算。多创造效益为：3（天）×5（吨/天）×4（井次）×3307.5（元/吨）=19.845（万元）
合计创造经济效益：24（万元）+20（万元）+2.6964（万元）+19.845（万元）=66.5414（万元）
3、社会效益
电泵井口防落物挡板的研制成功，完全杜绝了电泵现场施工时因落物造成的安全事故，降低了施工成本。很大程度上降低了施工人员的劳动强度，提高了施工速度。并且为我们解决生产中出现的难题，积累了丰富的经验，提高了我们的创新能力。