双悬挂悬绳器的研制与应用-星旺坡

管理首页

摘要单悬挂悬绳器易使光杆在上部断脱导致光杆落井，为了防止光杆断脱后落井，设计了防断脱装置—双悬挂悬绳器。本文介绍了双悬挂悬绳器的结构和操作规程，并对应用效果进行了评价。
主题词单级悬挂双级悬挂操作规程应用效果
一、课题的提出
抽油机光杆因承受杆柱及井液重量（深井泵、活塞、抽油杆、液体）在上、下行运动过程中易在上部受力点造成断脱，早期的抽油井，如图1所示，由于没安装光杆防落井装置，光杆断脱后落入井中，需要打捞。杆柱落井后,碰击泵筒易造成深井泵破坏。后来，为防止光杆断脱杆柱落入井中而在悬绳器下面打一个备卡（即方卡子），光杆在上部断脱后由于备卡的阻挡，光杆挂在井口的盘根盒上，备卡虽然能防止光杆断脱后光杆掉入井中，但由于光杆断脱后，抽油机仍然空转，因不平衡而易烧坏电机，或造成其他事故，另外，由于备卡的阻挡，光杆剧烈碰击井口盘根盒后挂在井扣盘根盒上，容易将盘根盒碰坏，造成经济损失。针对这种情况，需要研制一种新的装置，其功能是光杆断脱后不下落，而且能保证抽油机正常运转，利于事后整改。
二、研制设想
普通光杆悬挂装置如图2，悬绳器上部一个方卡子卡在光杆上以承托悬绳器，毛辫子用接头穿在悬绳器上，这种悬挂光杆的方式称为单级单应力点悬挂装置，又叫做单悬挂悬绳器，应力点集中在悬绳器上方的方卡子上，易造成光杆落井。单悬挂悬绳器的结构为单悬挂结构，当光杆从应力点（方卡子）处断时就会造成光杆与悬绳器脱离，从而导致光杆落井、抽油机空载运转的生产事故发生，进而造成其他经济损失。
如果设想在悬绳器下面再打一个方卡子，用一个套环将这个方卡子和悬绳器套在里面，抽油机工作时，上面一个方卡子承托悬绳器带动光杆上下运转，而下面一个方卡子只暂时起备卡作用，一旦上面方卡子卡住的光杆处断脱后，由于套环连住悬绳器的两个托盘和下面的方卡子，受力点立即转移到下面的方卡子上，悬绳器下托盘依托下面的方卡子带动光杆继续上下运转，从而保证抽油机正常运转，为事后整改提供保障。两级双悬挂悬绳器防断装置就是根据这个设想设计而成的，如图3所示。
三、双悬挂悬绳器的结构及工作原理
单悬挂防断脱装置（单悬挂悬绳器）主要由方卡子、悬绳器、毛鞭子、光杆组成，结构示意图如图4所示，详细说明图如图6所示，毛鞭子上端挂在驴头上，毛鞭子下端用毛鞭子头套在悬绳器下盘上，方卡子用卡牙卡在光杆上，悬绳器上盘通过方卡子承托。工作原理为：抽油机运转时，驴头在上下磕头中带着毛鞭子上下运动，毛鞭子提动悬绳器，悬绳器依靠方卡子的承托，带动光杆上下运动。双悬挂光杆防断脱装置主要包括主力方卡子、悬绳器上盘、悬挂装置上盘、悬绳器下盘、毛鞭子头、悬挂装置连接螺栓、悬挂装置下盘、毛辫子头、毛辫子、副主力方卡子等，结构示意图如图5所示，详细说明图如图7所示，双悬挂悬绳器为双悬挂结构，通过主副悬挂将原来的一个应力点分散成两个应力点，应力主要集中在上部方卡子上主应力点上，当光杆从上部主悬挂点断时，下部副悬挂点就会立刻承担主应力点的作用，保护光杆不与悬绳器脱离，从而保证抽油机的正常运转，并为事后有计划的整改提供了时间和技术保障，这种结构可达到光杆从应力点处断时不造成光杆落井、抽油机空转等目的，其结构示意图如图5所示。双悬挂结构是一种两级悬挂光杆防断装置，将原单级悬挂，变为两级悬挂。安装时规定上悬挂点为主应力点，也就是说上点要比下点承受的载荷大，一旦光杆从主应力点处断脱，副应力点即可承担主应力点的作用，以确保光杆断时光杆与悬绳器无位移发生,继续保持正常的生产状态。该技术主要能解决光杆断停井、污染造成躺井等问题。在实际应用中，在设计副力方卡子安装位置时，如果让主力方卡子和副力方卡子同时受力，由于光杆处于运动中，副应力处可能会出现提前断脱，为此将副应力方卡子上提5毫米左右，经现场应用，效果很好。

四、操作规程
1、准备装双悬挂一套和相应的工具
2、停抽油机，刹紧刹车，将驴头停在接近下死点的位置。
3、将光杆方卡子坐在盘根盒上卡紧光杆，松开刹车，盘动皮带或点动电机，使驴头负荷落在盘根盒上，以卸载荷，刹紧刹车。
4、卸掉悬绳器上部的方卡子，用手钳拔掉悬绳器两边的销钉，托起悬绳器将毛辫子取出。
5、卸掉光杆上部的节箍，将悬绳器托出光杆，把双悬挂装置下片、悬绳器下片、双悬挂装置上片、悬绳器上片依次装好。
6、托起悬绳器将毛辫子挂好，在悬绳器上部用方卡子卡紧光杆，用双悬挂装置的固定螺丝将双悬挂装置上、下片相互连接并拧紧螺帽，在双悬挂装置下片上部装备卡（离下片2公分），卡紧光杆，将悬绳器销钉装好。
7、慢松刹车，让驴头吃上负荷，卸下坐在盘根盒上的方卡子，挫净毛刺。
五、应用效果
经济效益：有效避免光杆断脱停井而产生的非正常工作量；降低因光杆断脱造成躺井而产生的修井费用及产量损失。目前已在全厂采油系统推广实施，据统计该技术实施可实现90%的光杆断时确保正常生产，而不会造成躺井，年度避免躺井20井次，创效50余万元。
2004年一月至五月，在二矿共发生光杆13次，其中因光杆断造成躺井2井次，其余11井次均装有双悬挂装置，未造成躺井。为此，采油二矿计划在全矿抽油机都加装双悬挂装置。