螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防課件

1、螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防1 螺桿泵采油地面系統(tǒng)螺桿泵采油地面系統(tǒng) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防2 目目 錄錄 一、螺桿泵采油系統(tǒng)組成及地面裝置功能簡介 二、螺桿泵系統(tǒng)投產(chǎn)、維護(hù)維修時的安全防護(hù)知識 三、螺桿泵防反轉(zhuǎn)操作及釋放過程 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防3 14 15 16 電控部分 螺 桿 泵 采 油 地面驅(qū)動部分 7 5 6 8 2 9 10 3 1 1電控箱； 2-電機(jī)； 3-皮帶； 4-方卡子； 5-光桿； 6-減速箱； 7-專用井口； 8-抽油桿； 系 統(tǒng) 的 組 成 配套工具部分 11 12 13 9-抽油桿扶正器； 10-油管扶正器； 11-油管； 12-螺桿泵； 13-套管；

2、 14-限位銷； 15-防脫裝置； 16-篩管 井下泵部分 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防4 1、電控部分 電控箱是螺桿泵地面動力控制部分，基本 功能：控制電機(jī)的啟、停。 安全保護(hù)功能：對電機(jī)過載、欠載、過 壓、欠壓、過流、漏電、堵轉(zhuǎn)、斷相及 三相不平衡進(jìn)行保護(hù)。并具有防風(fēng)沙、 防雨的功能。 l其它功能：軟啟動、軟停機(jī)、工況分析、智 能控制等。 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防5 六是 一是 為井下螺桿泵提供動力和合適的轉(zhuǎn)速 二是 承受桿柱的軸向載荷 三是 為油井產(chǎn)出液進(jìn)入地面輸油管線提供通道 四是 防止產(chǎn)出液滲漏到井場的密封功能 五是 防止停機(jī)過程中桿柱的高速反轉(zhuǎn) 安全防護(hù)功能（防反轉(zhuǎn)功能、皮帶防護(hù)罩

3、、方卡防護(hù)罩等） 七是 輔助功能測試、防盜等。 2、螺桿泵地面驅(qū)動裝置主要功能 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防6 l l 3、地面驅(qū)動裝置的動力傳遞 啟機(jī)及生產(chǎn)過程工作動力傳遞:原動機(jī)的動力通過如下動 力傳遞系統(tǒng)傳遞到井下泵，泵工作完成井液舉升 停機(jī)過程反轉(zhuǎn)動力傳遞：反轉(zhuǎn)動力來源于油管與套管之間的液位勢能和 抽油桿柱的變形扭矩，消耗為桿柱的高速旋轉(zhuǎn)動能和摩擦 螺桿泵地面驅(qū)動裝置動力傳遞系統(tǒng)流程圖 電控箱電動機(jī)小帶輪 大帶輪 井液倒灌 螺桿馬達(dá) 桿柱變形扭矩 摩擦耗能 反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng) 齒 輪 軸 螺桿泵桿柱光 桿方卡輸出軸 大齒輪 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防7 4、地面驅(qū)動裝置防反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)形式及特點 為

4、了解決螺桿泵采油系統(tǒng)停機(jī)反轉(zhuǎn)造成系統(tǒng)故障，普遍在驅(qū)動裝 置中設(shè)置機(jī)械防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)。防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以裝在輸出軸或輸入軸上， 裝在輸入軸上的防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)受到的工作扭矩遠(yuǎn)小于裝在輸出軸上的工 作扭矩，但裝置橫向尺寸也相應(yīng)變大。綜合考慮選用防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)裝在 輸入軸上的方案較好，易于調(diào)整維護(hù)。 目前機(jī)械防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要有棘輪棘爪機(jī)構(gòu)、 摩擦式防反轉(zhuǎn)裝置、楔塊防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)、液壓防反 轉(zhuǎn)系統(tǒng)和電磁式防反轉(zhuǎn)裝置等方式 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防8 5、棘輪-棘爪式防反轉(zhuǎn)裝置 這種防反轉(zhuǎn)裝置的工作原理是利用 棘輪棘爪的單向回轉(zhuǎn)特點阻止反轉(zhuǎn)。棘 爪裝在固定的軸上，可以自由轉(zhuǎn)動，棘 輪棘爪通常做成外嚙合，只有少數(shù)做成 內(nèi)嚙合。

5、棘爪放在棘輪的四周，同扭簧 來保證棘爪與棘輪的正常的嚙合。棘輪 工作面為與半徑成一定角度的斜面，使 棘爪能沿齒面下滑落入齒谷，保證嚙合 的可靠性。在棘輪上裝有可控性剎車裝 置。保證扭矩的安全釋放 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防9 6 、該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，而且能 夠手動釋放貯存在系統(tǒng)上的反轉(zhuǎn)扭 矩，現(xiàn)場可更換 檢查 1保證防反轉(zhuǎn)系統(tǒng)可靠工作，需要經(jīng)常調(diào) 2 低速時棘輪棘爪由于接觸會產(chǎn)生噪音和磨損。 3 剎車帶摩擦面壓緊力調(diào)整及反轉(zhuǎn)扭矩釋放 都需要人為近距離操作，而且在扭矩釋放 過程中，桿柱還會以一定速度反轉(zhuǎn)，如果 人為操作不當(dāng)或剎車帶摩擦面打滑，也會 對操作者帶來安全隱患。 整為棘輪剎車帶摩擦

6、面的壓緊力 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防10 7、地面驅(qū)動裝置的光桿密封技術(shù) 上置機(jī)械密封系統(tǒng)：該系統(tǒng)將機(jī)械密 封系統(tǒng)上移到驅(qū)動裝置上部，同減速 箱中的油杯配合將光桿與驅(qū)動裝置之 間的動密封轉(zhuǎn)換成光桿與軸頭的靜密 封、軸頭與油杯之間的動密封，油杯 與光桿之間為間隙配合。 優(yōu)點：正常無泄漏工作時間大約1年或更長。 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防11 8、井口密封支撐技術(shù) 螺桿泵井作業(yè)或驅(qū)動裝置零部件維修 更換過程中，需要相應(yīng)的結(jié)構(gòu)密封井 液或者支撐桿柱重量，這種結(jié)構(gòu)稱為 螺桿泵的專用井口。 卡持密封井口集成于地面驅(qū)動裝置 上，在封閉時起到正常封井作用的同 時還能夠鎖緊光桿，承受全井桿柱負(fù) 荷，為處理驅(qū)

7、動裝置的故障提供了便 利條件。 螺桿泵井卡持密封井口示意圖 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防12 二、螺桿泵地面系統(tǒng)投產(chǎn)、維護(hù)、維修時的安 全防護(hù)知識 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防13 （一）（一）驅(qū)動裝置設(shè)備維修保養(yǎng)驅(qū)動裝置設(shè)備維修保養(yǎng) 1 1調(diào)參調(diào)參 （1）準(zhǔn)備好需要的工具，并仔細(xì)檢查皮帶輪、軸套和電機(jī)軸的配合尺寸是否 相符 （2）按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) （3）關(guān)閉封井器，兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致，上扣扭矩1500-2000N.m， 使閘板牢牢夾住光桿 （4）用扳手松開電機(jī)支架的緊固螺栓和調(diào)整螺栓，卸下皮帶 （5）將皮帶輪壓緊擋板及鎖緊螺栓卸下，然后用頂絲將皮帶輪頂出并卸下 （6）將新?lián)Q的皮

8、帶輪、軸套和電機(jī)軸的配合面清洗干凈，并涂抹黃油 （7）安裝好皮帶輪，調(diào)整兩皮帶輪間中心距，達(dá)到四點一線要求 （8）安裝皮帶，擰緊電機(jī)支架的調(diào)整螺栓，直至皮帶的張緊力合適為止 （9）擰緊電機(jī)支架的緊固螺栓，打開封井器，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防14 2.2.更換皮帶更換皮帶 （1） 準(zhǔn)備好需要的皮帶、換皮帶工具 （2）按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) （3）關(guān)閉封井器，兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致，上扣扭矩1500-2000N.m， 使閘板牢牢夾住光桿 （4）用扳手松開電機(jī)支架的緊固螺栓和調(diào)整螺栓，卸下皮帶 （5）調(diào)整兩皮帶輪間中心距，達(dá)到四點一線要求 （6）安裝皮帶，擰緊電機(jī)支架的調(diào)整

9、螺栓，直至皮帶的張緊力合適為止 （7）擰緊電機(jī)支架的緊固螺栓，打開封井器，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防15 3. 3. 驅(qū)動裝置維修、更換密封驅(qū)動裝置維修、更換密封 （1） 準(zhǔn)備好常用工具 （2） 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) （3） 關(guān)閉封井器，兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致，上扣扭矩1500- 2000N.m，使閘板牢牢夾住光桿 （4） 要保證封井器卡緊桿柱，否則將桿柱下放到底后方可操作 （5） 拆卸方卡子，更換靜密封、機(jī)械密封或進(jìn)行維修 （6） 安裝方卡子，打開封井器，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防16 4.4.更換齒輪油更換齒輪油 換季保養(yǎng)或齒輪油變質(zhì)時，應(yīng)更換齒輪

10、油 （1） 準(zhǔn)備好漏斗、油桶及其它常用工具 （2） 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) （3） 關(guān)閉封井器，兩邊手輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)應(yīng)基本一致，上扣扭矩1500-2000N.m， 使閘板牢牢夾住光桿 （4） 用扳手分別卸下加油螺栓和泄油螺栓，開始放油并清洗箱內(nèi) （5） 放完油后，擰緊泄油螺栓，加油至看窗1/22/3之間或高出盆齒2-3 厘米 （6） 加完油后，擰緊加油螺栓 （7） 打開封井器，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防17 （二）清防蠟方式（二）清防蠟方式 1.1.摻水熱洗清蠟摻水熱洗清蠟 摻水溫度、壓力、排量和時間必須按油田公司熱洗清蠟相關(guān)規(guī)定執(zhí)行 2.2.化學(xué)清防蠟化學(xué)清防蠟 （1） 化學(xué)

11、清蠟前必須進(jìn)行螺桿泵定子橡膠與藥劑配伍試驗分析，確認(rèn) 配伍性能良好后方可實施化學(xué)清蠟 （2） 加藥周期、方式及藥量根據(jù)井況靈活選擇 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防18 3.3.上提轉(zhuǎn)子熱洗清蠟上提轉(zhuǎn)子熱洗清蠟 （1） 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定停機(jī)和釋放防反轉(zhuǎn) （2） 緩慢上提桿柱使轉(zhuǎn)子完全脫離定子，并關(guān)閉封井器，改為熱洗流程 （3） 根據(jù)相關(guān)熱洗規(guī)定進(jìn)行熱洗，當(dāng)出口溫度達(dá)到60以上并符合相關(guān)規(guī)定 （4） 熱洗完畢，打開封井器，緩慢下放桿柱，并達(dá)到預(yù)定位置 （5） 提放桿柱時速度應(yīng)慢，避免桿柱發(fā)生快速旋轉(zhuǎn) （6） 改為生產(chǎn)流程，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定啟機(jī) 注：（1） 為確保洗井效果，保證操作安全，原則上螺桿泵井要在運轉(zhuǎn)或上提

12、 轉(zhuǎn)子完全脫離定子的情況下洗井 （2） 在運轉(zhuǎn)情況下洗井時，要適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，同時控制洗井排量，防止洗井 液驅(qū)動桿柱快速旋轉(zhuǎn) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防19 （三）日常管理與維護(hù)（三）日常管理與維護(hù) 1. 螺桿泵投產(chǎn)五天內(nèi)，每天測量動液面和產(chǎn)液量一次，并根 據(jù)動液面深度調(diào)整工作轉(zhuǎn)速，直到沉沒度穩(wěn)定在300-500m范 圍內(nèi)為止；同時記錄井口油壓、套壓、電流、電壓等數(shù)據(jù) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防20 2. 螺桿泵穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時，要每天進(jìn)行巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題，立即 整改，主要內(nèi)容包括： （1） 皮帶的松緊情況 （2） 盤根盒是否滲漏 （3） 減速箱的振動情況及是否有異常聲響，箱體溫度是否正常及是否有滲

13、 漏，并隨時檢查減速箱油面高度及油質(zhì)，以確定是否需要補充或更換齒輪油 （4） 電機(jī)聲音及溫度是否正常 （5） 電控箱的接觸情況，開關(guān)是否靈活可靠，電壓、電流是否正常 （6） 井口流程各閘門開關(guān)情況 （7） 各部件螺絲緊固情況，如光桿方卡螺栓是否松動、光桿是否下滑等 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防21 3減速箱正常運轉(zhuǎn)一個月后，應(yīng)停機(jī)放掉減速箱體內(nèi)齒輪油 并清洗箱內(nèi)，加入新的齒輪油后每半年至少更換一次 4防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)定期保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)異常，及時維護(hù) （1） 每次釋放反轉(zhuǎn)后，應(yīng)檢查防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是否完整可靠 （2） 每次作業(yè)施工和驅(qū)動裝置檢修時，應(yīng)對防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面檢修 （3） 對于頻繁釋放防反轉(zhuǎn)、運轉(zhuǎn)扭矩

14、大的井，應(yīng)加密檢查 （4） 防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有異常響動的井，應(yīng)及時檢修 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防22 （四）常規(guī)螺桿泵井日常管理與維護(hù)中注意事項（四）常規(guī)螺桿泵井日常管理與維護(hù)中注意事項 1. 認(rèn)真做好巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，做好記錄，并上報有關(guān)部門 2. 在施工過程中，操作人員要互相配合，并穿戴好勞保用品，保證生產(chǎn)安 全 3. 嚴(yán)格保證用電安全，停機(jī)后一定要將空氣開關(guān)斷開，再進(jìn)行相關(guān)操作 4. 啟、停機(jī)時，所有人員應(yīng)撤離到皮帶輪旋轉(zhuǎn)切線方向45度以外且距離井 口5米以上的安全區(qū)域，以防止意外情況發(fā)生 5. 防反轉(zhuǎn)裝置釋放反扭矩時，操作人員頭頂必須低于方卡高度，佩戴安全 帽，做好安全措施 6.

15、 驅(qū)動頭方卡子以上光桿只允許露出防脫帽，要求防脫帽與方卡子上端面 相接觸 7. 螺桿泵井在工作過程中，應(yīng)該有防止光桿上竄的約束措施 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防23 8. 驅(qū)動裝置原則上要求使用鋼質(zhì)皮帶輪，不允許使用鑄鐵皮帶輪 9. 螺桿泵井在停機(jī)進(jìn)行維修、維護(hù)、調(diào)參、作業(yè)、測試等操作時，必須 釋放掉桿柱的反向扭矩 10. 在停機(jī)進(jìn)行驅(qū)動裝置維修、更換密封時，原則上要求將桿柱下放到 底，并緊固封井器后方可施工 11. 嚴(yán)禁利用電動機(jī)對脫扣桿柱 12. 嚴(yán)禁雷雨天氣對電氣設(shè)備進(jìn)行操作 13. 嚴(yán)禁地面設(shè)備運轉(zhuǎn)時攀爬設(shè)備或在帶輪側(cè)工作 14. 嚴(yán)禁無故停機(jī) 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防24 （五）地面

16、直驅(qū)驅(qū)動設(shè)備及控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù)（五）地面直驅(qū)驅(qū)動設(shè)備及控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù) 1、地面直驅(qū)驅(qū)動設(shè)備的安裝 （1）安裝驅(qū)動裝置 按照常規(guī)螺桿泵操作規(guī)范下完井管柱和桿柱后，利用鋼絲繩將螺桿泵直 驅(qū)裝置吊至光桿上方，使光桿從螺桿泵地面驅(qū)動裝置的中軸中穿過，緩 慢下放地面驅(qū)動裝置直至坐在套管四通上法蘭面 （2）上提防沖距 計算好防沖距，上提光桿提拉桿,安裝好井口靜密封裝置和螺桿泵專用 方卡，卸下提拉桿，連接井口地面管線 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防25 2、電力系統(tǒng)的連接 接通電機(jī)與控制柜的電源，試運轉(zhuǎn)，調(diào)整相序，使電機(jī)順時針運轉(zhuǎn) 3、試運轉(zhuǎn) 開啟地面管線流程：連通地面管線，啟機(jī)，調(diào)解控制面板上的調(diào)速

17、旋 鈕，使工作轉(zhuǎn)速從低速緩慢上升到高速，試運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)正常后，與采 油隊完成交井工作事宜 4、運行轉(zhuǎn)速調(diào)整方法 根據(jù)油井產(chǎn)能的需要，選擇螺桿泵的工作參數(shù)，即通過控制柜調(diào)整合適 的轉(zhuǎn)速來匹配螺桿泵達(dá)到合理的工況 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防26 5、 地面設(shè)備管理維護(hù) 進(jìn)行地面設(shè)備維時需等待桿柱扭矩完全釋放完畢后，桿柱完全停止 20分鐘后才可進(jìn)行，以免機(jī)械傷人和觸電傷人 螺桿泵穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后，要經(jīng)常進(jìn)行巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決 序號序號檢查點檢查點檢查內(nèi)容檢查內(nèi)容問題判斷標(biāo)準(zhǔn)問題判斷標(biāo)準(zhǔn)解決辦法解決辦法 1軸承箱 有無異常響聲有異常噪音判斷噪音來源 查看油面油面不在油標(biāo)窗口以上補加潤滑油 查看油質(zhì)潤滑

18、油發(fā)黑更換潤滑油 查看滲漏連接處有潤滑油滲出 擰固連接處螺栓或涂抹密 封膠 查看箱體軸承處溫度；箱體表面溫度超過70 判斷是過載還是潤滑油變 質(zhì) 檢查內(nèi)容一覽表檢查內(nèi)容一覽表 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防27 序號序號檢查點檢查點檢查內(nèi)容檢查內(nèi)容問題判斷標(biāo)準(zhǔn)問題判斷標(biāo)準(zhǔn)解決辦法解決辦法 2電機(jī) 查看聲音、電 流 有異常噪音 如是軸承處噪音，需要給軸承 加潤滑油或更換電機(jī) 電流偏大或偏小判斷是過載還是井況問題 3井口 觀察盤根盒或 泄油孔處有無 滲漏 成滴連續(xù)滲漏 更換機(jī)械密封或往盤根盒添加 盤根 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防28 （1）軸承箱保養(yǎng) 軸承箱正常運轉(zhuǎn)后，應(yīng)定期（一年）更換箱體內(nèi)的齒輪油

19、，并清洗箱體，加 入新的齒輪油 （2）控制系統(tǒng)的安裝和維護(hù) 柜體應(yīng)垂直安裝,柜體設(shè)有地腳螺釘孔,可以使用預(yù)埋螺釘在柜體 內(nèi)緊固以供防盜 環(huán)境溫度在-30+50范圍內(nèi),相對濕度在0%85%之間,切勿結(jié)露 檢修斷電后,變頻器高壓指示燈未熄滅時,切勿觸摸內(nèi)部電路及零 部件,絕對禁止將輸出端子U、V、W接至A、B、C輸入電源端 檢查室外設(shè)備后應(yīng)關(guān)好柜門,防水、防盜 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防29 6、控制系統(tǒng)常用參數(shù)設(shè)定 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防30 （六）普通螺桿泵防反轉(zhuǎn)檢查（六）普通螺桿泵防反轉(zhuǎn)檢查 檢查項目： 電流、電壓、電器、線路、扭矩、防反轉(zhuǎn)裝置及零部件 1、電控箱檢查 檢查空氣開關(guān)、繼電器、等關(guān)鍵部件是否動作靈活 線路連接是否正常 電控箱是否接地可靠 電控箱內(nèi)電流、電壓、扭矩、顯示是否正常 螺桿泵采油地面系統(tǒng)安全預(yù)防31 防反轉(zhuǎn)裝置檢查項目： 檢查剎車總成是否完整 剎車總成內(nèi)棘輪棘爪是否靈活可靠，扭簧是否斷裂 剎車總成內(nèi)棘輪棘爪是否清潔 剎車片是否磨損 剎車軸螺栓是否松動 剎車片釋放扭矩螺栓是否松動 皮帶是否斷裂、老化、磨損、松緊程度是否正常 若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)防反轉(zhuǎn)裝置及零部件磨損嚴(yán)重需及時更換處理。若在 剎車總成內(nèi)棘輪棘爪不清潔有異物及棘輪軸生銹等需及時清洗進(jìn)行處理， 確保防反轉(zhuǎn)裝置安全靈活可靠 螺桿泵采