大港油田公司第五采油厂 天津市 300280
摘要：抽油机井在生产过程中,悬绳器与光杆连接部位承受较大的横向剪切力,易对光杆造成损伤。光杆因疲劳和损伤经常发生在应力集中处断脱,抽油机井光杆断后影响产量,而且容易造成环境污染、井卡、油管断脱、烧皮带、烧电机等问题。通过研制抽油井光杆防断脱不停产悬绳器装置,可确保此处光杆断脱后不影响油井正常生产,提高生产时率,减少原油损失,避免环境污染事故,同时又方便了管理,降低了工人的劳动强度等。
关键词：光杆；防断脱；悬绳器；不停产；抽油机
1生产现状
抽油机井在生产运行过程中，光杆是连接抽油杆柱顶端的一根实心钢杆，通过光杆卡子把整个抽油杆柱悬挂在悬绳器上，其承受载荷最大。由于光杆卡子卡在光杆上，其结合处所受应力集中，同时受井下状况影响（出砂、结蜡、油稠、泵挂深度大）等因素的多方面影响，造成悬点载荷不断增加，使方卡子与光杆接触位置应力集中、疲劳度不断增加，易造成该处光杆断脱发生，落入井筒造成井喷污染环境，光杆断脱后，抽油机悬点卸载为不平衡状态，损坏设备，易造成电机烧、皮带断、卡泵、泵体变形等严重事故，不能满足石油开发企业安全生产的需求。
2研制目的
抽油机光杆因承受杆柱及井液重量（深井泵、活塞、抽油杆、液柱）在上、下冲程运动过程中易在方卡子与光杆结合部受力点造成断脱，以前抽油机井没有安装光杆防落井装置，光杆断脱后落入井中，通常采取光杆打捞措施。杆柱断脱掉入井中后，撞击泵筒易造成深井泵损坏。通过经验总结为防止光杆断脱杆柱掉入井中而在悬绳器下方牢固固定一个防掉方卡子，光杆在上部断脱后由于防掉方卡子的阻挡，断脱后下部的光杆挂在井口的盘根盒上，防掉方卡子虽然能防止光杆断脱后掉入井中，但由于光杆断脱后，抽油机仍然空转，因不平衡而易烧坏电机或造成其他事故，另外由于防掉方卡子的阻挡，下掉部分的光杆猛烈撞击井口盘根盒后挂在盘根盒上，易将盘根盒撞击损坏。面对目前这种生产状况，迫切需要研制一种新的悬绳器装置，它的功能是光杆断脱后不下落且能保证抽油机正常运转，方便事后有效处理整改。
针对抽油机井普遍性存在光杆断脱的问题，提出一种抽油井光杆防断脱不停产悬绳器装置的研制设想，目的是为了防止光杆断脱落井，避免光杆断脱落井后造成油井停机、停产以及发生的设备损害、环境污染等问题。
3悬绳器结构
该装置包括悬绳器“口”字型上压板1、悬绳器下压板2、上部载荷承重方卡子3、下部防断脱方卡子4、光杆5、吊绳6、载荷传感器7共七部分组成。
抽油井光杆防断脱不停产悬绳器装置是对常规悬绳器上压板进行改造，设计成“口”字型，其中载荷传感器7由悬绳器“口”字型上压板1内部上平面与悬绳器下压板2上平面夹持，吊绳6穿过悬绳器“口”字型上压板1与悬绳器下压板2两端的通孔悬吊于悬绳器下压板2下平面的两端，悬绳器“口”字型上压板1、悬绳器下压板2、载荷传感器7中心穿装有光杆5，光杆5伸出悬绳器“口”字型上压板1上部，由悬绳器“口”字型上压板1上面的上部载荷承重方卡子3卡紧固定，光杆5在悬绳器“口”字型上压板1内部下平面略高处由下部防断脱方卡子4将光杆5卡紧固定。
图中：1、悬绳器“口”字型上压板；2、悬绳器下压板；3、上部载荷承重方卡子；4、下部防断脱方卡子；5、光杆；6、吊绳；7、载荷传感器。
图为本装置的结构示意图：
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4工作原理
如图所示，抽油井光杆防断脱不停产悬绳器装置采取以下技术方案：抽油井光杆防断脱不停产悬绳器装置包括悬绳器“口”字型上压板1、悬绳器下压板2、上部载荷承重方卡子3、下部防断脱方卡子4、光杆5、吊绳6、载荷传感器7共七部分组成。
吊绳6穿过悬绳器“口”字型上压板1与悬绳器下压板2两端的通孔悬吊于悬绳器下压板2下平面的两端，其中将悬绳器“口”字型上压板1内部安装下部防断脱方卡子4，与悬绳器“口”字型上压板1内部下平面保持略高的间隙。一旦上部载荷承重方卡子3处发生光杆断脱，其下部防断脱方卡子4即时座在悬绳器“口”字型上压板1内部下平面上，悬绳器“口”字型上压板1与下部防断脱方卡子4对断脱光杆5有一个即时的抓取作用，此时抽油机悬点载荷瞬间转移，由下部防断脱方卡子4承担，悬绳器“口”字型上压板1内部上平面与悬绳器下压板2上平面承担夹持载荷传感器7继续正常工作，从而保证抽油井正常的运转，提高油井的生产时率、避免因光杆5断脱造成油井停机，停产、设备损害及断脱光杆入井产生的无控井喷污染事故。
5、结语
该装置针对常规悬绳器改造后，具备了不停产、防断脱的功能。该设计大大降低了光杆断脱带来的危害，增强了光杆断脱的防御能力。相对于抽油机而言，方卡子与悬绳器的组合是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置最好的方法，可是光杆疲劳应力处断脱的故障是不能根本杜绝的，只能采用更好的设计方案来尽量避免，悬绳器上方卡子卡牢处的光杆是员工日常巡检时的盲点。因此这种抽油井光杆防断脱不停产悬绳器装置的设计原理是有着防断脱、不停产功能的，在以抽油机为主导采油方式的油田中有着较大的应用前景和较好的经济效益潜力。
参考文献：
［1］邹艳霞.采油工艺技术.北京：石油工业出版社，2009.
［2］叶庆全，袁敏.油气田开发常用名词解释.北京：石油工业出版社，2009.