梁策(中国石油天然气集团公司油田节能技术监测评价中心)
游梁式抽油机的工作过程是通过电动机的高速运转,经过皮带的传动,将动能传递给减速箱,经过三轴二级减速后,再由曲柄连杆机构将旋转运动变为游梁的上下摆动;然后,抽油杆的上下往复工作带动悬绳器,使抽油泵柱塞上下运动,从而将原油抽汲到地面[1]。
在这个工作过程中,抽油杆及其带动的抽油泵大量往复做功,造成杆断、偏磨,管断,管漏、泵漏的发生,所以减少杆管问题是减少作业次数,延长抽油机工作周期的核心。
冲速是指抽油泵活塞在工作筒内每分钟往复运动的次数。目前抽油泵冲速多为4~7 min-1。以6 min-1为例,每天杆上下运动并带动活塞泵往复运动的次数为8640 次,每年可达3 153 600 次。所以冲速越快,活塞往复次数越频繁,设备磨损程度越严重,作业概率越高,作业周期越短。
抽油杆工作中主要受到两个作用力,即抽油杆本身的弹性力和抽油杆在上下行过程中存在法向力。
抽油杆本身的弹性力的产生是由于抽油杆是一种弹性体,当驴头开始上行时,游动阀关闭,充满的液柱载荷会作用在柱塞上,使抽油杆发生弹性伸长。下冲程开始时,吸入阀立即关闭,液柱的载荷由抽油杆柱逐渐转移到油管上,使抽油杆缩短。抽油杆在这种伸长缩短的变化过程中,容易出现杆断脱现象,冲速越快,这一过程越频繁,断脱概率越高。……