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提高抽油机毛辫绳使用安全性的方法

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：王海军王一达

[导读] 稠油单元井、注聚单元井在开发末期，油稠且液面较深、聚合物携砂等现象导致了油井负荷增加。在油井交变大负荷作用下毛辫子极易发生断股。基层班组人员不可能做到及时发现每一次的毛辫子断股现象，致使停井时间增加，降低了采油时率。

中石化胜利油田分公司孤岛采油厂3705031974011****1 王海军
烟台工程职业技术学院电气18级302班（学生）王一达

摘要：稠油单元井、注聚单元井在开发末期，油稠且液面较深、聚合物携砂等现象导致了油井负荷增加。在油井交变大负荷作用下毛辫子极易发生断股。基层班组人员不可能做到及时发现每一次的毛辫子断股现象，致使停井时间增加，降低了采油时率。针对毛辫子断股后井口悬绳器外端会发生相对位移的特征，在悬绳器上安装两个微动开关，与油井控制柜内的控制回路串连起来（12V中间继电器的工作线圈），实现对电机控制回路有目的的进行通断控制（380V交流接触器的线圈回路串在12V中间继电器的常开触点上）。考虑安全性，利用小型变压器及小型中间继电器将自动停机工作电源变至12V安全电压，达到弱电控制强电的目的。研制出毛辫子断股停机保护装置，达到了提高工作效率、油井的有效生产时率，降低了油井躺井率，减污降耗的目的，该装置材料简单，成本低，适于各基层采油队推广应用。
关键词：负荷毛辫子安全性   推广应用
        孤三油藏经营管理区位于孤岛油田东区南部，管理着中二北、东区、1+2零散薄层及孤南油田，有注水、注聚、热采三种开发方式，九个开发单元，担负着年产84.5X104t的原油生产任务，现有油井638口，其中游梁式抽油机576口，占90.2%。
        注采管理301站位于孤岛油田东部，管辖着东Ng5稠油热采、东区注水开发和中二北注聚开发三种不同类型的开发单元。其中稠油热采、注聚区域具有油绸、易出砂等特点，目前注采管理301站抽油机在用88台，担负着年产15.3 万吨的原油生产任务。
        1概况
        目前注采管理301站开井88口，其中东Ng5稠油单元产量占我站原油生产任务的35.64%。东Ng5稠油单元大部分井位于转周末期，稠油重质成分多，流动系数小，在井筒和地面输送过程中，流动摩擦阻力大，流速慢，造成井筒、流程输送困难，采油设备负荷加重。中二北注聚单元油井13口。注聚单元油井见聚厉害，聚合物携砂，导致了油井负荷增加。在油井交变大负荷作用下毛辫子极易发生断股。由于毛辫子断股发生时间及断股点位置的不确定性，基层班组人员不可能做到及时发现每一次的毛辫子断股现象，致使停井时间增长，降低了采油时率，并可能使一些出砂井造成躺井。
       2毛辫子断股停机保护装置设计
       2.1设计创新概述
        针对毛辫子断股后井口悬绳器外端会发生相对位移的特征，在悬绳器上安装两个微动开关，与油井控制柜内的控制回路串连起来（12V中间继电器的工作线圈），实现对电机控制回路有目的的进行通断控制（380V交流接触器的线圈回路串在12V中间继电器的常开触点上）。考虑安全性，利用小型变压器及小型中间继电器将自动停机工作电源变至12V安全电压，达到弱电控制强电的目的。
        2.2设计装置组成
        1）发射装置：用9V电池作电源，内含间歇发射模块，利用安装在悬绳器上的微动开关的动作使发射电路按我们的要求进行通断，从而发出我们需要的信号。
        2）接受装置：通过内置变压器降压，电桥整流，稳压模块稳压，电容滤波后给接受装置提供5V及12V的稳定电源（5V用于电路板的正常工作，12V用于驱动内置继电器的动作）。
        3）微动开关：在悬绳器两侧外端安装微动开关,由悬绳器端部位移产生的开关量使无线发射装置电路进行通断动作，从而产生间歇性脉冲信号发送至控制柜中的无线接收装置并使其内置接触器的常闭触点动作，断开电机控制回路达到自动停机的目的。

        2．3设计装置特点
        1）简便易行：整套装置结构简单紧凑，方便组装和使用
        2）工艺简单：毛辫子断股自动停机保护装置，应用了成熟的无线电技术，其他部分只是增加一些附件，便于制造
        3）安全性高：该装置采用无线发射原理，采用了CPU芯片，有利于进一步扩展功能，比如对过流，断相，欠压及机械部件因故障发生位移做出保护动作，减少设备事故发生的概率
        4）由于材料简单，制造成本相对较低，适于各基层采油队加工使用。
        3毛辫子断股停机保护装置应用状况
        设计方案成型之后，我们加工了几套装置，在全队几口稠油热采井上进行了应用，并对装置的电路图定性图纸、工具型号存档，至今共发生毛辫子断股报警停机7井次，未发生1起毛辫子断脱事故，起到较好的预警效果。根据工具特点，我们制定了《游梁式抽油机毛辫子断停机保护装置操作指导书》。
        现场实施前后的对比表
        4结论
        该装置简单轻便，实用性高，针对性强，彻底解决了毛辫子断股后不能及时停井的问题。自推广应用以来，注采301队没有发生过因毛辫子断股导致的故障停井，不仅增加了原油产量，还减少了躺井井次，提高了油井采油时率和设备安全性。
        经济（社会）效益预测：
        1、每年可减少毛辫子更换7.8万元；
        2、每年可减少原油损失8吨，8*2500=2（万元）；
        3、每年可减少作业费用支出5.0万元；
        年创经济效益：7.8+2.0+5.0=14.8（万元）
        社会效益：大大增强了职工的主人翁意识，降低了职工劳动强度，提高了工作安全系数，有效促进了安全生产。
参考文献：
[1]陈安乾. 中国科技博览 .北京:中国包装总公司 , 2009
[2]抽油机常用节电技术及现场应用效果分析.北京欧泰克石油工程技术有限公司网,2010
[3]中国石油天然气总公司开发生产部编写组。采油技术手册。北京：石油工业出版社。1990.06