研制光杆缓下自动停井装置
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抽油机工字钢断裂的治理作者:徐皓玉王志昆来源:《科教导刊·电子版》2018年第05期摘要抽油机在工作过程中承受较大的交变载荷,再加上存在的抽油机安装质量不高、日常管理不善等问题,抽油机易出现基础下沉、基础不水平、底座工字钢断裂的问题,不但增加了管理难度,而且易发生翻机等恶性设备机械事故增加成本投入,增加维修费用,而且影响油井正常生产。
关键词抽油井底座工字钢断裂治理1问题提出的背景抽油机井采油是机械采油的主要采油方式,目前孤东采油厂所开的2063口油井中,游梁式抽油机井有1951口,占到开井数的94.6%。
在现场管理中,由于抽油机长期运转,负荷重、安装过程中的问题,容易造成抽油机基础下沉,使抽油机基础不水平,导致出现通体断裂,这样不但增加了管理难度,且易发生翻机等恶性设备机械事故,目前处理均需更换抽油机底座,增加成本投入,增加维修费用,而且影响油井正常生产,造成产量损失。
2原因分析(1)抽油机底座、基础不水平或有悬空:一是抽油机的土基础质量不合格,抽油机运行一段时间,出现土基础下沉现象,导致基础不水平。
二是水泥基础本身制作的不平,抽油机底座与水泥基础之间有悬空。
三是在油井的生产过程中,土基础的土被挤出,导致水泥基础出现悬空现象。
(2)抽油机震动:抽油机严重不平衡、存在隐患,抽油机固定部位的螺丝松,驴头对中误差较大,井下管柱存在刮卡等现象,导致抽油机工作时震动。
(3)抽油机存在超载现象:油田进入高含水开发阶段,油井的泵径、冲程、冲次较大,泵挂较深,抽油机负荷过重,长时间的超载运行导致工字钢疲劳断裂。
(4)油井的生产状况:油井出砂、结蜡、油稠或抽油泵间隙小等因素影响,出现光杆缓下、光杆在上下冲程中遇阻、光杆下行不正常,都会对抽油机负载造成冲击。
(5)抽油机本身的特点:抽油机工字钢断裂都是发生在支架与减速箱底座中间应力相对集中的部位,从抽油机底座受力分析可以看出,这个部位在抽油机的上、下冲程过程中,前、后两个部分承受的作用力是相反的,也就是承受一个剪切应力,长时间的工作加上超过工字钢的应力极限后发生断裂(如图1)。
摘要:平巷人行车主要适用于煤矿井下平巷运送人员,是轨道运输矿井运送工作人员的主要交通工具。
由于矿井井下巷道地质条件复杂,人行车轨道难免会出现高低不平,道路弯曲等情况。
当运输电机车起动或制动时,两车之间的冲击力非常大,容易造成掉道,给安全生产带来隐患。
本缓冲式连接装置根据乘坐人车的实际情况,为求克服以上种种弊端,设计了两个缓冲弹簧,能很好吸收人行车的拉力及撞击力,当起动或制动时,均能保持车身的稳定,真正意义上实现了人行车的柔性连接,具有很好的缓冲作用,有效地避免了人行车掉道等各类事故的发生,是一种新型的人行车连接装置。
关键词:煤矿人行车缓冲连接装置1概述平巷人行车(简称人车)主要适用于煤矿井下平巷运送人员,是轨道运输矿井运送工作人员的主要交通工具。
由于矿井井下巷道地质条件复杂,人行车轨道难免会出现高低不平,道路弯曲等情况。
当运输电机车起动或制动时,两车之间的冲击力非常大,容易造成掉道,给安全生产带来隐患。
目前大部分煤矿企业都使用连杆或销环连接人行车,连杆和销环都是硬性连接。
当人行车起动、制动或由于轨道等原因发生冲击碰撞时,由于车与车之间的连接为硬性连接,没有缓冲作用。
在人行车运行过程中具有:①人行车之间撞击非常厉害,对人身造成的各种伤害,具有潜在的危险性。
②这种硬性连接的连杆在运输过程中极其容易变形损坏失去作用。
③由于人行车的颠簸、冲击也容易发生掉道事故,对广大职工的人身安全构成威胁。
鉴于上述情况,为满足安全运输的需要,针对硬性连接件的种种弊端,研制开发了缓冲式连接装置。
2缓冲式连接装置的组成如附图(1)所示,缓冲式连接装置主要由(1)动连接部分(2)静连接部分组成。
(1)动连接端(2)静连接端(3)缓冲弹簧(4)手把附图(1):缓冲式连接装置构造图2.1动连接部分动连接部分由连接器、挡板、缓冲弹簧组成。
连接器一端为与插销的连接端,有Φ46的通用插销孔。
另一端为缓冲端,其上套有2组缓冲弹簧,通过与静连接端外壳的配合,达到缓冲挤压力和拉伸力的作用。
油井产液量计量原理目前,我厂已经在40多口抽油井、自喷井以及注水井上推广应用了微功耗无线变送器油水井井口自动计量装置,应用范围涉及6个采油队。
这套系统最基本的求产原理、示功图以及泵功图的定性分析有必要向各采油队技术人员做如下介绍,希望能对各位分析油井的生产状况起到作用。
(一)游梁式抽油机井功图法求产原理抽油井示功图的纵坐标为光杆(露出地面,通过悬绳器与驴头连接的第一根光滑的抽油杆)在抽油过程中受力的载荷坐标,横坐标为抽油杆上、下行程时的位移坐标。
抽油机驴头所悬拄的悬绳器承受光杆和井下全部抽油杆柱,并带动最下部有杆泵的柱塞作上、下运动,即一个周期。
相应地可画出一个载荷与位移的函数关系曲线,即示功图。
抽油井生产情况千变万化,井下泵况相当复杂,只有通过自动量油技术或动力仪、诊断仪测得反映有杆泵工作状况的示功图,只有掌握了诊断技术,才能分析和管理好抽油井。
采油二厂管辖的油田抽油机井目前已经有30多口井采用了“功图法”自动计量,相比较采用分离器求产,由于受各种因素影响求产波动较大,而且求产时间较长,不利于快速、准确、及时掌握油井生产动态,直接关系到油田的稳产,流量计或分离器的检修,也大量增加油气操作成本;以往在油田产量紧张时,大多是技术人员通过繁重的油水井大调查工作来摸清所辖井的生产情况,费时费力,其中个别油井因工程技术人员水平差异而无法进行定论,不但增加了井下作业工作量,也存在一定程度的误诊,漏诊,给油田生产造成极大不便。
通过示功图求产可以解决常期困绕油田的各类机采井求产、诊断和综合评判中存在的问题,在一定程度上不仅解决油井的求产困难,而且减轻采油工作者劳动强度。
自动计量系统油井产量提供了一个快速、准确测算方法,使决策部门能够对我厂所辖油井实现宏观上的控制和决策。
1.理论示功图特征分析在实际的示功图分析工作中,为便于分析常常要拿理论示功图与实测示功图进行对比,从中分析该油井的工作状况。
下面就先来了解一下理论示功图的绘制和解释。
光杆缓下原因分析及定量计算光杆缓下原因分析及定量计算摘要:本文探讨了形成光杆缓下的现场原因,对光杆缓下进行了理论分析与计算,从而为光杆缓下的预防和处理,提供可靠的理论依据。
关键词:光杆缓下理论分析预防光杆缓下就是油井在下行过程中,光杆下降速度低于悬绳器下降称为光杆缓下。
光杆缓下原因就是光杆下行过程中,下行阻力过大引起的。
目前,光杆下行阻力主要分为如下几个部分:液柱与抽油杆之间的摩擦阻力、柱塞与泵筒的摩擦阻力、液体流过游动凡尔产生的阻力、抽油杆与油管之间的摩擦力。
这些大部分都与井筒内的流体性质有关,因此,加深井筒内的流体的认识,才能够更好的分析光杆的下行阻力。
一、形成光杆缓下的现场原因当油井出现缓下时,依据油井出现的实际情况,大体可以分为以下两种:(1)当油井含水大幅度下降,液面变化不大、功图为油稠时,光杆出现缓下。
这种情况出现是由于原油粘度粘度增加,导致凡尔孔流量系数变小,从而使液体流过凡尔的阻力上升。
在注聚区原油含水下降,则原油中聚合物浓度的上升,从而使流体中的稠度系数、流性指数上升,导致液体与抽油杆之间的摩擦阻力上升。
通过这两方面的作用,使光杆的下行阻力增大,使光杆的下行加速度减小,造成缓下。
(2)当油井含水下降,液面迅速下降,功图与以前相比出现异常时,光杆出现缓下。
这种情况的发生是由于油井出现砂埋油层后,导致油井抽出油套环空的死油,从而出现油井含水降低的假象,导致光杆缓下。
(3)对于含水不太低的油井,当油井停井后,开启时出现缓下。
造成这种现象出现的原因是原油在油管中油气水分离,形成油井低含水假象,使光杆出现暂时缓下。
(4)当油井液面很深,原油含气量增大时,有时也易出现缓下。
(5)当含水较低,油质含砂、腊多时,也可造成光杆缓下。
油质中含砂腊多后,导致光杆下行阻力增大,从而造成缓下。
(6)泵下掺水井在加入降粘剂后,也可造成光杆缓下。
经分析,在泵下掺水井套管内不全为水柱,在上端也存在部分油柱,在加入降粘剂后,原油发生变化,下沉到水柱下端,后被抽入井筒,使水掺不进井筒内,从而造成光杆缓下。
单位招聘考试采油初级(试卷编号191)1.[单选题]采油树防喷管安装在( )阀门的上端。
A)放空B)清蜡C)取样D)测试答案:B解析:2.[单选题]自喷井机械刮蜡设备包括绞车、钢丝、( ) 滑轮、防喷盒、防喷管、钢丝封井器刮蜡片和铅锤。
A)扒杆B)光杆C)清蜡井架D)支架答案:A解析:3.[单选题]电动螺杆泵井启机时过载保护电流一般按正常运行电流的( )倍设置。
A)0.6~0.9B)0.9~1.2C)1.2~1.5D)1.5~1.8答案:C解析:4.[单选题]承受压力( )MPa的容器为中压容器。
A)0.5~1B)1.1~1.5C)1.6~2.0D)2.1~2.5答案:C解析:5.[单选题]电动潜油泵启泵时用手指按下启动按钮,绿色指示灯亮,( )灯灭。
A)过载B)欠载C)运行6.[单选题]注水见效后,地层压力上升,在油井工作制度不变的情况下,流压( )。
A)下降B)上升C)不变D)降低答案:B解析:7.[单选题]电动螺杆泵井的动力源是( )。
A)减速箱B)变压器C)电动机D)皮带答案:C解析:8.[单选题]清蜡钢丝记号要求焊死、活记号各一个,每个记号长度不超过3㎜,成光滑的( )。
A)长方形状B)圆形状C)扁状D)枣核状答案:D解析:9.[单选题]地面驱动装置是把动力传递给( ),使转子实现自传和公转,达到抽汲原油的机械装置。
A)井下泵B)井下泵转子C)井下泵定子D)抽油杆答案:B解析:10.[单选题]为减轻液体对采油树阀门闸板的冲击,开启阀门时应缓慢旋转手轮,当听到阀门内有液体冲击的“刺”声时,缓停一会儿,当阀门两侧的压力差趋向稳定,“刺”声减小直到消失后,再将阀门闸板开大,并将手轮回转( )。
A)半圈B)一圈C)两圈11.[单选题]进行压差计测气时,开分离器平衡阀门及玻璃管上下流阀门,把液面稳定在量油标高的( )处。
A)1/3~2/3B)1/3~1/2C)43832D)43864答案:A解析:12.[单选题]蒸汽吞吐的( )阶段可持续时间几个月到一年以上不等,这是原油产出的主要时期。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统一、引言煤矿井下排水系统是煤矿生产中至关重要的一环,它的稳定运行对保障矿井安全生产起着重要作用。
然而,传统的人工操作排水系统存在效率低、安全隐患大等问题。
因此,本文将介绍一种煤矿井下自动化排水系统的方案,旨在提高排水效率、降低安全风险,实现煤矿生产的智能化和自动化。
二、系统概述煤矿井下自动化排水系统由以下几个主要组成部份构成:1. 传感器网络:通过在矿井各个关键位置安装压力传感器、液位传感器等传感器设备,实时监测矿井水位、压力等参数,将数据传输至控制中心。
2. 控制中心:负责接收传感器网络传输的数据,并根据预设的算法和逻辑进行数据处理和决策,控制排水设备的运行。
3. 排水设备:包括排水泵、管道系统等,根据控制中心的指令,自动调节排水泵的启停、流量等参数,实现矿井排水的自动化。
4. 数据存储与分析:将传感器网络采集到的数据进行存储,并进行数据分析,以便后续的优化和决策支持。
三、系统工作流程1. 传感器数据采集:传感器网络实时监测矿井水位、压力等参数,将数据传输至控制中心。
2. 数据处理与决策:控制中心接收传感器数据后,根据预设的算法和逻辑进行数据处理和决策。
例如,当矿井水位超过安全范围时,控制中心将发出指令启动排水泵。
3. 排水设备控制:根据控制中心的指令,排水设备自动调节排水泵的启停、流量等参数,实现矿井排水的自动化。
4. 数据存储与分析:系统将传感器网络采集到的数据进行存储,并进行数据分析,以便后续的优化和决策支持。
四、系统特点与优势1. 提高排水效率:自动化排水系统能够实时监测矿井水位、压力等参数,及时发现问题并采取相应措施,提高排水效率,减少矿井积水风险。
2. 降低安全风险:传统的人工操作排水系统存在操作人员安全隐患,而自动化排水系统能够减少人工干预,降低事故风险,保障矿工的安全。
3. 提升生产效率:自动化排水系统能够实现矿井排水的自动化控制,减少人工干预,提高生产效率,降低人力成本。
采油工现场知识问答采油一矿11、井口憋压时上冲程时压力上升较快,下冲程时压力下降,经抽油数分钟后压力变化范围不变,是什么原因?答:这种情况说明游动阀始终关闭打不开,说明泵内不进油,其原因有以下几种:A、固定阀严重漏失或完全失效。
B、泵的进油部分堵塞(如筛管堵)。
C、气体影响大,如气锁。
D、动液面低,泵不进油。
具体为哪种原因,还需要结合其他资料进行综合分析判断。
2、井口憋压应如何根据压力情况判断泵工作情况?答:当井口憋压时,是在井口观察油管压力变化情况(最高憋到3-5MPa),从压力上升情况可以分析判断井下故障,称为抽憋,当抽憋压力达到5 MPa时,停抽观察10分钟,观察压力变化情况称为停憋。
若压力不变或略有下降,说明没有漏失,若压力下降越快,说明漏失越严重。
上冲程时压力上升较快,下冲程时压力不变或略有上升,说明泵工作良好。
3、井口憋压时上冲程时压力上升缓慢或不上升,下冲程时压力不变是什么原因?答:说明排出部分漏失(可能是游动阀漏,油管漏、活塞与衬套的间隙漏)。
4、井口憋压时上冲程时压力上升较快,下冲程时压力下降较慢,是什么原因?25、答:说明固定阀漏失,但不严重,如果下行程压力下降得越快,说明固定阀漏失越严重。
6、为什么紧固螺帽会退扣?振动、热胀冷缩等原因导致螺栓承受与紧固方向相反的力,由于螺纹是倾斜的,会形成一个与螺帽拧紧方向相反的力导致退扣7、为什么前压杠螺栓易退扣?由于抽油机驴头做上下往复运动,压杠螺栓承受上下交变力;又由于抽油机大部分是欠平衡运行,前压杠螺栓受力情况要比其它压杠大;所以前压杠螺栓易退扣。
8、为什么光杆会缓下?杆柱下行阻力大于杆柱自身重力,光杆就会缓下。
阻力来源:原油与杆柱摩擦阻力、杆管间摩擦阻力、柱塞与泵筒间摩擦阻力、砂、蜡及污物与杆柱、柱塞、泵筒间摩擦阻力、杆柱所受浮力、泵内液体对活塞的顶托力等。
一般情况下光杆缓下是由于油稠,原油与杆柱摩擦阻力大造成的。
9、为什么光杆会弯?光杆受轴向压力或径向力作用就会弯,受力较小时发生弹性变形,超过屈服极限就发生塑性变形。
煤矿自动化方案——煤矿井下自动化排水系统引言概述:煤矿作为重要的能源产业,其安全生产一直备受关注。
井下排水是煤矿生产中至关重要的环节之一,传统的人工排水方式存在效率低下、安全风险高等问题。
为了提高煤矿井下排水的效率和安全性,研发出了煤矿井下自动化排水系统。
本文将从五个方面详细阐述煤矿井下自动化排水系统的优势和应用。
一、自动监测与控制1.1 传感器监测:煤矿井下自动化排水系统通过安装各种传感器,如液位传感器、压力传感器等,实时监测井下水位和压力等参数,确保排水系统的正常运行。
1.2 数据采集与传输:传感器采集到的数据通过数据采集设备进行采集,并通过无线传输技术将数据传输到控制中心。
这样,工作人员可以随时随地监测井下排水系统的工作情况。
1.3 远程控制:煤矿井下自动化排水系统配备远程控制设备,工作人员可以通过控制中心对井下排水系统进行远程控制,实现对排水设备的开启、关闭、调节等操作,提高排水系统的灵活性和效率。
二、智能化排水设备2.1 自动排水泵:煤矿井下自动化排水系统采用智能化排水泵,能够根据井下水位自动启停,避免了传统排水泵需要人工控制的问题,提高了排水效率。
2.2 智能控制阀门:排水系统中的控制阀门也实现了智能化,能够根据井下水位自动开启或关闭,确保排水管道的通畅,避免了人工操作不及时导致的安全隐患。
2.3 防堵系统:煤矿井下自动化排水系统还配备了防堵系统,能够自动检测并清除排水管道中的堵塞物,保证排水系统的畅通无阻。
三、预警与报警系统3.1 水位预警:煤矿井下自动化排水系统通过水位传感器实时监测井下水位,一旦水位超过预设值,系统会发出预警信号,提醒工作人员及时采取措施。
3.2 故障报警:排水系统中的各个设备都配备了故障检测装置,一旦发生故障,系统会自动发出报警信号,提醒工作人员及时维修,保证排水系统的正常运行。
3.3 远程监控与报警:煤矿井下自动化排水系统还可以通过远程监控设备将预警和报警信息传输到控制中心,工作人员可以实时监测井下排水系统的工作状态,并及时采取相应措施。
油井⽰功图分析⼆零⼀零年⼆零⼀零年⼋⼋⽉⽉⼯艺研究所抽油机井⽰功图,可以真实反映油井⽣产⼯况。
随着⾼含⽔区块杆管偏磨,地层出砂严重,油井失效频繁,典型⽰功图可作为⽣产现场初步判断抽油机井泵况的参考依据。
因此,应通过⽰功图分析⽅法研究,对油井作业和实测功图进⾏对⽐,总结典型⽰功图特征,以正确指导油井⼯况分析和管理。
三、现场油井失效功图分析⼀、理论⽰功图分析⼆、典型⽰功图分析理论⽰功图:就是认为光杆只承受抽油杆柱与活塞截⾯积以上液柱的静载荷时,理论上所得到的⽰功图ABC为上冲程静载变化线: 上冲程A:下死点,静载W rl , 开关,关。
AB:加载线,加载过程,关,关。
B:加载完毕,,关,关开。
BC:吸⼊过程,BC=S p ,关,开。
C:上死点。
' BB 游动阀固定阀CDA为下冲程静载变化线:下冲程C:上死点,静载,关,开关;CD:卸载线,卸载过程,关,关;D:卸载完毕,,关开,关;DA:排出过程,DA=Sp, 开,关(相对位移);A:下死点。
' DD l r W W 游动阀固定阀*若不计杆管弹性,静载作⽤下理论⽰功图为矩形。
静载荷作⽤的理论⽰功图为⼀平⾏四边形。
三、现场油井失效功图分析⼀、理论⽰功图分析⼆、典型⽰功图分析P S A B D 由于在下冲程末余隙内还残存⼀定数量压缩的溶解⽓,上冲程开始后泵内压⼒因⽓体的膨胀⽽不能很快降低,加载变慢,使吸⼊阀打开滞后(B'点)B ’ C 残存的⽓量越多,泵⼝压⼒越低,则吸⼊阀打开滞后的越多,即B B'线越长B' C 为上冲程柱塞有效冲程1、⽓体影响⽰功图P S A B D 下冲程时,⽓体受压缩,泵内压⼒不能迅速提⾼,卸载变慢,使排出阀滞后打开(D' )B ’ C 泵的余隙越⼤,进⼊泵内的⽓量越多,则DD '线越长D'A为下冲程柱塞有效冲程D' 1、⽓体影响⽰功图P S A B D ⽽当进泵⽓量很⼤⽽沉没压⼒很低时,泵内⽓体处于反复压缩和膨胀状态,吸⼊和排出阀处于关闭状态,出现“⽓锁” 现象。