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新型盘根盒压帽固定器的研制和应用
添加:2022/9/28 17:05:57    游览:764    来源:www.aosailuo.com.cn

  【摘要】游梁式抽油机在日常生产中,更换抽油机井光杆密封器盘根是采油工管理的日常工作,盘根磨损要及时更换,否则,就会井口漏油造成环境污染。而在盘根更换过程中,固定盘根盒压帽的平均时间长达1.3.4分钟。造成了更换盘根整个过程停井时间过长,严重影响了采油时率。新型O型盘根压帽固定器的成功研制有效避免了此类问题,现场应用取得良好效果,具有一定推广价值。

  【关键词】光杆密封器;采油时率;新型盘根盒压帽固定器

  0 前言

  目前,正常井更换盘根一年为8次,非正常井更换盘根十分频繁,每月多达4次。更换盘根固定盘根盒压帽的方法有两种:一是用绳子和铁丝固定;二是用管钳固定。由于孤岛采油厂垦西501站由于油井散布点多面广,用管钳固定存在一定的安全隐患、携带运输不便而应用面较窄。当前仍使用绳子和铁丝固定,其固定方式是,将压帽及格兰卸掉,用绳子或铁丝绑在悬绳器上,固定盘根盒压帽时,必须将驴头停在接近下死点位置,以保证有足够的距离将压帽固定在悬绳器上,需要开停机数次。整个过程停井时间较长,至少需要两人配合操作。为降低工人劳动强度,提高采油时率,孤岛采油厂研制了新型盘根盒压帽固定器,现场使用后得到了明显的效果。

  1. 新型盘根盒压帽固定器的设计原理与加工

  1.1 设计原理

  新型盘根盒压帽固定器,作用是减少抽油机盘根压帽固定的时间。适用于杆径不同的光杆进行操作可以简单、安全可靠,快速的使用。结构由方形卡槽体、方形本体、螺旋式锁紧孔、螺旋式锁紧杆、圆柱形手柄等组成。(如图1所示)

图1 新型盘根盒压帽固定器的结构图

  原理:更换盘根时,将盘根盒压帽卸掉后,举升到一定高度,将方形本体嵌入光杆,将方形卡槽方向朝下,卡在方形本体开口处,然后通过手柄旋紧螺旋式锁紧装置。盘根盒压帽及格兰放在螺旋式锁紧装置上,达到代替管钳或铁丝固定盘根盒压帽的目的。

  1.2 设计加工

  1.2.1 手柄

  根据人因工程设计,成人手掌和掌握宽平均为87mm,适应范围:40-70mm(数据来源:《中国机械设计大典》第3章)。将其外径加工为15mm(周长为47.1mm)。长度为60mm的碳钢为圆柱形手柄。

  1.2.2 卡槽体

  盘根盒压帽固定器的效果如何,关键在于卡槽。采用强度、韧度较高的A3钢作为槽体材质。为了保证安装速度快,采用了卡内式制作了卡槽,长度5厘米。保证了使用时的安全性,提高了安装速度。

  1.2.3 本体

  为保证能够安装在不同直径的光杆上,以常用1.1寸光杆外径为尺寸,将方形本体的内空间制作成为1.5寸。为了外体的轻便、坚固,将它的厚度加工成15mm。外形尺寸为8厘米,卡扣宽度为32厘米。整套装置重量0.1千克,外体空间与光杆配套组合效果良好,轻便灵活。

  1.2.4 螺旋式锁紧装置

  锁紧杆加工成长度为6厘米,直径为5毫米的柱状外丝扣;在本体背面开直径为5毫米的孔,并加工成内丝扣。组合后,将盘根盒压帽锁紧装置进行了安全验证。

  根据《机械设计手册》,由资料中查的旋转扭矩为[σt] =8千克=8X9.8=78.4(N/cm²)。

  已知:盘根盒压帽整体重量为1.5千克X9.8N=14.7N。

  F=78.4 N/cm²,L=6cm,&=5mm=0.5cm

  所以 σ‘=F/(Lx&)=78.4/(6X0.5)=26.1(N/cm²)

  又因为σ‘=26.1(N/cm²)<[σt]=14.7(N/cm²)

  所以设计是符合安全工作要求的

  螺旋锁紧装置方便快捷、灵活好用。

  2. 新型盘根盒压帽固定器的现场应用

  2.1 现场试验

  新型盘根压帽固定器所有部件制作完成,组装后,6月12日,用新型盘根压帽固定器对我站KXK71-3井的游梁式抽油机井观察使用效果。

  2.2 效果检查

  自制盘根盒压帽固定器制作完成以后,2014年9月,加工了5套在注采501站推广使用,取得了良好的效果,使用新型固定盘根盒压帽器,无须将驴头停在接近下死点位置,用绳子或铁丝将压帽固定在悬绳器上,平均耗时缩短至3.4分钟。

  2.3 经济效益

  (1) 成本:O型盘根压帽固定器单个加工成本每套160元,全站加工制作了5套(每个班组一套)推广使用5X160=800元=0.08万元。

  (2) 直接经济效益:游梁式抽油机使用O型盘根压帽的油井32口,每口井一年更换盘根次数为8次,每次减少停井时间为13.4-3.4=10min。全站减少停井时间为32x8x10=2560分钟=42.7小时。全站每口井平均日产4.1吨,吨价位3000元。总计:42.7/24x4.1x3000=21884元=21.9万元。

  经济效益总计:21.9-0.08=2.11万元

  3. 结论

  新型盘根盒压帽固定器广泛应用于采油设备井口O型盘根盒压帽的固定,与传统的固定方式相比,使用和安装更加灵活、方便。设计更专业,运行更可靠。同时减少更换盘根的时间,消除安全隐患,提高了采油时率,降低了工人劳动强度,为增产增效奠定了基础,为油田节约了大量的材料成本,提高了工作效率和安全性,带来了可观的经济效益。

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