中石化石油工程地球物理有限公司华东分公司 江苏南京 210009
摘要：近几年来,随着油田开发方式不断进步，为适应油田开发生产的需要,直驱螺杆泵采油和抽油机采油为常用的机械采油方式，但是由于油井生产过程中受原油物性、开发时间等因素影响，常会遇到直驱螺杆泵泵头漏油，抽油机日常维护过程中如碰泵、更换盘根盒等需要拆卸悬绳器上方的方卡子等生产难题，目前常用油田工具在应用中不但费时费力环保性能差，更加影响油田生产效益。在此基础上对油田工具进行技能创新，研究制作简便快捷低成本的应用工具系列，更能满足油田开发生产需求，努力实现安全环保、生产与效益高质量发展的创新产品。
关键词：直驱螺杆泵；方卡子；机械采油方式；井口登高装置
1、直驱螺杆泵泵头漏油收集工具
1.1、生产现状及存在问题
机械采油方式中直驱螺杆泵因其系统效率高、节能省电、结构简单等优点在油田得到广泛应用。但个别井存在泵头盘根漏油情况，易造成井口环境污染，且极难清理，影响直驱螺杆泵井日产生产维护。
1.2、直驱螺杆泵泵头漏油收集工具研制方法
为了解决漏油维护难的问题，我们根据泵头实际尺寸设计了一个圆形的收油装置（见附图1）。该装置以直驱螺杆泵顶端平面为基础，利用螺丝、石棉垫子或胶皮密封收油装置和泵头间隙，将螺杆泵盘根漏油通过圆形凹槽收集，经过塑料软管汇集到收油桶中，定期回收。考虑到雨水对漏油的冲刷，我们还可以在泵头光杆保护罩顶端制作了一个锥形挡雨装置，同时将漏油收集装置与泵头护罩焊接优化结合为一体，使该装置更加简单适用。该盘根漏油收集装置还可以结合螺杆泵顶端尺寸大小，螺丝孔位置进行改变，以适用于不同型号的螺杆泵井。
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附图1：直驱螺杆泵漏油收集装置附图2：在油井实际应用图
1.3、现场应用情况
该装置先后在某#1井、某#2井应用后（见附图2），单井维护次数大幅度减少，由原来每周清洁整个泵头2~3次变为每周清理该装置集油槽一次，节约大量的汽油和棉纱，应用后创效成果显著。随着直驱螺杆泵在各个油田的推广使用，通过细微调整可以应用到更多的螺杆泵井生产中。
2、方卡子螺栓转换工具
2.1、生产现状及存在问题
抽油机调防冲距、碰泵、更换载荷传感器、更换盘根盒等操作时都涉及到拆卸悬绳器上方的方卡子，现在一般使用375mm活动扳手、24"管钳、或者32的梅花扳手。由于悬绳器上方的方卡子位置较高、井口无操作平台，操作员工需要一手扶着悬绳器，一手来回倒工具进行拆卸方卡子，操作极为不方便。同时由于方卡子承受载荷大或者长期在野外锈蚀等因素影响，有时拆卸方卡子需要使用加长力臂的管钳，但是管钳容易咬坏方卡子螺母，造成方卡子损坏，严重影响操作效率。
2.2、方卡子螺栓转换工具研制方法
通过对现场使用方卡子统计发现，方卡子螺母规格统一，具备制作统一的专用工具条件。在设计时结合现有工具、用具的同时，自制出方卡子螺栓拆卸专用转换装置（见附图3），该专用工具由32mm单头套筒、卡瓦螺母、伸缩式卡瓦棘轮扳手组成，其中32mm单头套筒与卡瓦螺母焊接组成方卡子螺栓拆卸转换装置。在拆卸方卡子时，转换装置与伸缩式卡瓦棘轮扳手配合使用，能快速、安全的拆卸方卡子。
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附图3：方卡子螺栓拆装转换装置附图4：转换装置与棘轮扳手配合使用
2.3、现场应用情况
方卡子螺栓转换装置结构简单，操作方便，成本投入低；通过方卡子螺栓拆卸转换装置与伸缩式卡瓦棘轮扳手配合，充分利用了现有工具，提高了操作效率。
方卡子螺栓拆卸转换装置应用后，无需调整扳手、管钳开口大小，能有效防止打滑现象发生，使用伸缩式卡瓦棘轮扳手拆卸螺栓时，无需取下工具，并且力矩长，有利于快速上紧方卡子。该工具制作简单，使用方便，成本成本投入低，能在现场推广使用。
3、抽油机井口登高工具
3.1、生产现状及存在问题
抽油机井由于地层出砂或者原油结蜡容易使抽油泵固定阀、游动阀被砂、蜡或其它脏物卡死，造成抽油泵工作失灵，影响油井正常生产。为了恢复抽油泵正常工作，现场可以采用碰泵方法排除故障。
现场碰泵操作需要在悬绳器卸掉载荷后将方卡子卸松，上移方卡子80cm至100cm左右距离，然后重新将方卡子上紧。由于井口悬绳器上的方卡子位置本身较高，并且上移方卡子距离较长，操作人员在站在井口往往很难将方卡子移动到指定位置。此时现场操作人员需要一人用管钳打在光杆上，作为临时梯子使用，才能将方卡子移到指定位置，达到抽油泵碰泵排除故障目的。但是使用管钳作为临时梯子极不安全，管钳无法固定在固定在光杆上，操作人员站在上面容易摔倒，同时管钳受力后在光杆上面留下印痕容易磨损盘根，造成盘根泄露。同时由于操作人员无法在管钳上站稳，需要一只手抓住悬绳器绳帽才能站稳，此时一只手移动方卡子很困难，增加了操作时间，降低了劳动效率。并且在现在操作过程中，操作人员极易出现手抓光杆，方卡子滑落伤人风险。
3.2、抽油机井口登高工具研制方法
为了解决抽油机井碰泵操作过程中操作人员无法快速、安全的将方卡子移动并固定在指定位置的问题。我们设计了一种抽油机井口登高装置（见附图5），由支撑架、脚蹬、筋板、锁紧挡板孔、锁紧挡板、锁紧挡板螺栓孔、锁紧挡板定位槽、锁紧螺栓、光杆防护板组成。
使用时，将支撑架放在井口方卡子上，与抽油机井口光杆相贴合，将锁紧挡板分别放入锁紧挡板孔中，利用锁紧挡板定位槽对锁紧挡板进行左右固定，然后将光杆防护板放入光杆和锁紧挡板之间，用锁紧螺栓将支撑架固定在光杆上，便于操作人员操作。
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附图5：抽油机井口登高装置
3.3、现场应用情况
抽油机井口登高装置，结构简单，轻巧方便，便于携带安装使用，成本投入低；具有可拆装、多井次反复使用的优点。有效的解决了抽油机井碰泵操作过程中操作人员无法将方卡子移到指定位置的问题，消除了拆装方卡子过程中的安全隐患。目前在油田生产作业中应用30井次，应用该装置后能够快速、安全的将方卡子移动并固定在指定位置，降低操作风险，提高劳动效率。
4、结束语
在石油生产系统中，油田工具是不可或缺的一部分，相应的油田工具设计问题自然是一个十分重要的技术工作。在油田开发生产过程中可通过简单、快捷、低成本及安全环保的油田系列工具研制技术相应产生并迅速得到推广工作，大大减少了油田经营操作成本，降低劳动强度，提高工作安全性，缩短了生产井作业占时，提高了工作效率和油田绿色环保生产水平。