抽油机维护保养和操作管理课件

抽油机抽油机维护保养和操作管理维护保养和操作管理 一、抽油机概述一、抽油机概述二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养三、抽油机操作三、抽油机操作四、故障树分析法四、故障树分析法五、抽油机的故障树五、抽油机的故障树六、抽油机故障分析与处理六、抽油机故障分析与处理七、抽油机的危险分析与防范措施七、抽油机的危险分析与防范措施目目 录录一、抽油机概述一、抽油机概述 采油方式有两大类采油方式有两大类:自喷采油和人工举升采油自喷采油和人工举升采油(机械采油机械采油)。抽。抽油机采油方式是目前最主要的采油方式。按照抽油机的结构和油机采油方式是目前最主要的采油方式。按照抽油机的结构和工作原理不同，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。工作原理不同，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。游游游游梁梁梁梁式式式式抽抽抽抽油油油油机机机机抽抽抽抽油油油油泵泵泵泵采采采采油油油油装装装装置置置置地下部分地面部分 基本原理是电动机基本原理是电动机将电能转化为旋转运动，将电能转化为旋转运动，再经过抽油机将旋转运再经过抽油机将旋转运动经四连杆机构转化为动经四连杆机构转化为往复运动，利用抽油杆往复运动，利用抽油杆将往复运动传递给抽油将往复运动传递给抽油泵。通过抽油泵将井下泵。通过抽油泵将井下液体举升到地面。液体举升到地面。一、抽油机概述一、抽油机概述 抽抽油油机机的的工工作作过过程程减速箱输入轴减速箱输入轴经皮带电动机电动机高速旋转运动曲柄连杆机构上下往复运动驴头驴头减速箱输出轴减速箱输出轴经中间轴低速旋转运动一、抽油机概述一、抽油机概述（一）抽油机技术发展进程（一）抽油机技术发展进程l游梁式抽油机自诞生以来已有百余年历游梁式抽油机自诞生以来已有百余年历史。史。l常规型抽油机以其结构简单、易损件少、常规型抽油机以其结构简单、易损件少、耐用、可靠性高、操作简便、维修方便、耐用、可靠性高、操作简便、维修方便、维护费用低等特点，一直占据着有杆泵维护费用低等特点，一直占据着有杆泵采油地面设备的主导地位。采油地面设备的主导地位。l这种结构延续了几十年之后，国内外各这种结构延续了几十年之后，国内外各生产厂家先后研制出前置式抽油机、异生产厂家先后研制出前置式抽油机、异相曲柄抽油机、空气平衡抽油机等型号相曲柄抽油机、空气平衡抽油机等型号的抽油机的抽油机。l20世纪世纪70年代以来，各种形式的无游梁年代以来，各种形式的无游梁抽油机应运而生。抽油机应运而生。l20世纪世纪80年代以后，人们又回到四连杆年代以后，人们又回到四连杆机构，创造出可变四连杆机构。机构，创造出可变四连杆机构。l20世纪末世纪末21世纪初，总结了过去的经验世纪初，总结了过去的经验教训，吸取了液压抽油机的特点，我国教训，吸取了液压抽油机的特点，我国研制成功直线电动机抽油机。研制成功直线电动机抽油机。一、抽油机概述一、抽油机概述（一）抽油机技术发展进程（一）抽油机技术发展进程l抽油机技术发展的趋势是抽油机技术发展的趋势是节能、增产、耐用节能、增产、耐用。人类面对资源环境压力，问题。人类面对资源环境压力，问题已不是当初的能抽油就行的使用理念，更不以图结构简单就好。同其它机械已不是当初的能抽油就行的使用理念，更不以图结构简单就好。同其它机械一样，随着生产力的发展，原材料和工艺技术的进步，抽油机也应该与时俱一样，随着生产力的发展，原材料和工艺技术的进步，抽油机也应该与时俱进的创新。要达到节能、增产、耐用这三重目标，必须面对机、电、井，从进的创新。要达到节能、增产、耐用这三重目标，必须面对机、电、井，从系统工程的角度研究实现方案，任何单一的改良，很难取得实质性的进步。系统工程的角度研究实现方案，任何单一的改良，很难取得实质性的进步。抽油机从表象看似一个很简单的粗笨机械，其实不然，它涉及机械原理、力抽油机从表象看似一个很简单的粗笨机械，其实不然，它涉及机械原理、力学、运动学、动力学、流体学的经典理论原理。它不光是实现自身的机械运学、运动学、动力学、流体学的经典理论原理。它不光是实现自身的机械运动，更多的是关联着地下油液的渗透特性和抽油泵的充满程度。它风吹、日动，更多的是关联着地下油液的渗透特性和抽油泵的充满程度。它风吹、日晒、雨淋，是使用条件最苛刻的一种机械。晒、雨淋，是使用条件最苛刻的一种机械。一、抽油机概述一、抽油机概述 异型抽油机异型抽油机常规型抽油机常规型抽油机前置型抽油机前置型抽油机一、抽油机概述一、抽油机概述（二）游梁式抽油机二）游梁式抽油机、结构型式、结构型式双驴头型抽油机双驴头型抽油机（1）游梁）游梁式抽油机类式抽油机类别分类：别分类：（2）平衡）平衡方式分方式分一、抽油机概述一、抽油机概述、结构型式、结构型式（二）游梁式抽油机二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机 l（）驴头结构型式分为：上翻式、侧转式、上挂式、低头式。l（）齿轮减速器传动型式为分流式人字圆柱齿轮传动。齿型可采用：点啮合双圆弧、渐开线。l（）底座的固定方式分为：压杠固定、地脚螺栓固定。l（）动力机型式可采用：电动机、内燃机。一、抽油机概述一、抽油机概述、结构型式、结构型式（二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机 l（）驴头结构型式分为：上翻式、侧转式、上挂式、低头式。l（）齿轮减速器传动型式为分流式人字圆柱齿轮传动。齿型可采用：点啮合双圆弧、渐开线。l（）底座的固定方式分为：压杠固定、地脚螺栓固定。l（）动力机型式可采用：电动机、内燃机。一、抽油机概述一、抽油机概述、结构型式、结构型式（二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机 一、抽油机概述一、抽油机概述、型号说明、型号说明l（）类别代号：lCYJ：常规型游梁式抽油机。lCYJQ：前置型游梁式抽油机。lCYJY：异相型游梁式抽油机。lCYJS：双驴头型游梁式抽油机。l另外还能见到YCYJ-异型、CYJU-弯游梁型、IICYJQ-两级平衡型等类别。l（）平衡方式代号：lY：游梁平衡，即在游梁上加平衡重的平衡方式。lB:曲柄平衡，即在曲柄上加平衡重的平衡方式。lF:复合平衡，即同时用两种（含两种）平衡的平衡方式。lQ:气动平衡，即用气缸平衡的平衡方式。l（）齿形代号：标注符号“H”者代表点啮合双圆弧齿形，不标注符号“H”者代表渐开线齿形（二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机 一、抽油机概述一、抽油机概述、规格代号、规格代号l按额定悬点载荷、光杆最大冲程、减速器额定扭矩的序列，并在三项参数间采用连接号组成规格代号。示例：额定悬点载荷为kN、光杆最大冲程3m、减速器额定扭矩37kNm的游梁式抽油机规格代号为8-3-37。CYJCYJ1037373B BH H平平衡衡方方式式代代号号F：复合平衡：复合平衡Y：游梁平衡：游梁平衡B：曲柄平衡：曲柄平衡Q：气动平衡：气动平衡减减速速箱箱齿齿轮轮形形代代号号：H为为点点啮啮合双圆弧齿轮合双圆弧齿轮减速箱曲柄轴最大允许扭矩，减速箱曲柄轴最大允许扭矩，kN.m游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号光杆最大冲程光杆最大冲程 m悬点最大载荷，悬点最大载荷，kNCYJ：常规型游梁式抽油机。：常规型游梁式抽油机。CYJQ：前置型游梁式抽油机。：前置型游梁式抽油机。CYJY：异相型游梁式抽油机。：异相型游梁式抽油机。CYJS：双驴头型游梁式抽油机。：双驴头型游梁式抽油机。一、抽油机概述一、抽油机概述（二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机 4 4、型号、型号（二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机 一、抽油机概述一、抽油机概述 5 5、常规游梁抽油机、常规游梁抽油机 基 本 结 构主机辅机底座、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横梁、支架、游梁、驴头、悬绳器及刹车装置 电动机、电路控制部分 一、抽油机概述一、抽油机概述（二）游梁式抽油机（二）游梁式抽油机 5 5、常规游梁抽油机、常规游梁抽油机 常规曲柄平衡抽油机常规曲柄平衡抽油机1底座；底座；2支架；支架；3悬绳器；悬绳器；4驴头；驴头；5游梁；游梁；6横梁轴横梁轴承座；承座；7横梁；横梁；8连杆；连杆；9曲柄销装置；曲柄销装置；10曲柄装置；曲柄装置；11减速器；减速器；12刹车保险装置；刹车保险装置；刹车装置；刹车装置；14电动机；电动机；15配电箱。配电箱。抽油机主要部件及其作用(1)驴头驴头装在游梁前端，它的作用是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置。驴头的弧线是以游梁支架轴承为圆心，游粱前臂长为半径画弧而得到。驴头与游梁的连接方式有三种：悬挂式连接、穿销式连接和螺栓连接。修井时可将驴头从井口移开，方便作业移开的方式有三种，即：侧转式、上翻式，可卸式保证光杆始终对 准井口中心位置。一、抽油机概述一、抽油机概述(1)驴头（2）游梁它装在支架轴承上，前端安装驴头，承受井下负荷，后端连接横梁、连杆、曲柄、减速箱传递电动机动力。一、抽油机概述一、抽油机概述（3）横梁连接游梁与连杆，动力通过横梁才能带动游梁上下摆动。横梁的形式一般有三种：一种是直形横梁，另一种是船形横梁，还有一种是翼形横梁。一、抽油机概述一、抽油机概述（4）曲柄连杆机构：将电动机的旋转运动转化成驴头的往复运动，曲柄装在减速箱输出轴两端，共两个，曲柄上有4-8个孔，用来调节冲程。一、抽油机概述一、抽油机概述（5）减速箱：是将电动机的高速转动，通过三轴二级减速变成抽油机曲柄的低速转动的装置。一、抽油机概述一、抽油机概述（6）平衡块：装在抽油机游梁尾部或曲柄上，它的作用是：上冲程时平衡块向下运动，帮助克服驴头上的负荷，在下冲程时，电机使平衡块向上运动，储存能量，减少抽油机上、下冲程的负荷差别。一、抽油机概述一、抽油机概述（7）悬绳器：是连接光杆和驴头的柔性连接件，还可以供动力仪测试功图用（图1-7）。悬绳器由上盘、下盘和顶丝三部分组成。（8）支架和底盘 支架是采用角钢焊成，一个作用是支撑游梁，另一个作用是一个阶梯，底盘是两根槽钢焊接制成，底盘用基础螺丝固定在混凝土基础之上，支架、减速箱、刹车支柱、电动机导轨等均用螺丝固定在底座上。一、抽油机概述一、抽油机概述（9）制动装置制动装置得作用是当抽油机电源切断后，可使抽油机立即停止转动火停留在任意位置。由手柄、拉杆、增力摆杆和制动器等部分组成。制动器有外抱式和内涨式两种，最近又研制出电子刹车装置。一、抽油机概述一、抽油机概述 7、抽油机皮带传动 一、抽油机概述一、抽油机概述 抽油机使用的传动皮带主要有普通抽油机使用的传动皮带主要有普通v v带、带、窄窄v v带、联组带、联组v v带，其工作原理是靠皮带，其工作原理是靠皮带与皮带轮之间的摩擦力进行运动和带与皮带轮之间的摩擦力进行运动和动力传递。窄动力传递。窄v v带传动效率一般在带传动效率一般在0.90.90.970.97范围内，而普通范围内，而普通v v带传动效率一带传动效率一般在般在0.850.850.950.95范围内。范围内。（二）游梁式抽油机二）游梁式抽油机(1)定期调整中心距,保持V带的正常张紧力。新安装的V带在使用中张紧力极易变化，因此在运行24h和48h后，必需进行检查并调整。（2）妥善保护V带，不得与润滑油或其他化学品接触；杜绝与尖锐器物及护罩和摩擦或撞击。（3）V带外表不得涂抹胶带蜡。遇到因V带或带轮粘有油污而出现打滑现象，应立刻停机，然后用布和不影响V带质量的清洗剂进行认真清洗。（4）不许V带在轮槽内翻转使用，这会使V带破裂或彻底报废。（5）多条V带传动装置上，只能采用配套的成组V带，最好使用联组V带。新旧V带不能在同一传动装置上混用。（6）不同制造厂生产的V带，不能在同一传动装置上混用。（7）应认真准确地做好抽油机V带运行记录。抽油机V带的维护操作要求一、抽油机概述一、抽油机概述 一、抽油机概述一、抽油机概述 8 8、游梁式抽油机拖动装置、游梁式抽油机拖动装置（1 1）游梁式抽油机使用的电动机）游梁式抽油机使用的电动机应用电磁感应原理实现电能与机械能互相转换的旋转机械，统称应用电磁感应原理实现电能与机械能互相转换的旋转机械，统称为电机。把机械能转换为电能的电机称为发电机；把电能转换为机为电机。把机械能转换为电能的电机称为发电机；把电能转换为机械能的电机称为电动机。电动机分为交流电动机和直流电动机，交械能的电机称为电动机。电动机分为交流电动机和直流电动机，交流电动机又分单相和三相的，同步和异步的。三相异步电动机按转流电动机又分单相和三相的，同步和异步的。三相异步电动机按转子结构的不同还可分为鼠笼式和绕线式异步电动机两大类。属笼式子结构的不同还可分为鼠笼式和绕线式异步电动机两大类。属笼式异步电动机是工业生产上应用最为广泛的一种电动机，绕线式异步异步电动机是工业生产上应用最为广泛的一种电动机，绕线式异步电动机一般只用在要求调速和起动性能好的场合。电动机一般只用在要求调速和起动性能好的场合。电动机的工作原理：电动机的工作原理：电动机的部位A级绝缘E级绝缘B级绝缘F级绝缘H级绝缘最高容许温度最大容许温升最高容许温度最大容许温升最高容许温度最大容许温升最高容许温度最大容许温升最高容许温度最大容许温升温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法定子线圈9510055601051156575110120708012514085100145165105125转子线圈绕线式9510055601051156575110120708012514085100145165105125鼠笼式951005510511565120708012514085100145165105125定子铁芯10010050601051157575110120708012514085100145165105125滑环10010060601051157575110120708012514085100145165105125滑动轴承801004060801154075801004080801404510014511540125滚动轴承951005560951155575951205580951405510014516555125电动机极限允许温升表：电动机的温度与温升极限。由于所有抽油机都在野外露天工作，所以其电动机防护形式都采用全封闭式（IP44）或防护式（IP23），电动机同步转速一般为1000r/min和750r/min两种。（1 1）游梁式抽油机使用的电动机）游梁式抽油机使用的电动机一、抽油机概述一、抽油机概述 常规转差率电动机目前被游梁式抽油机广泛采用，在额定工况下的转差率小于5%，中等转差率（5%8%）和高转差率（8%13%）异步电动机，以及超高转差率电动机也应用到采油设备中。l（一）设备管理的基本知识l、设备管理l设备管理是指对设备的选择、评价、维护修理、正确使用、改造更新和报废处理等全过程的管理工作。对于我们采油工来说，一般只涉及对抽油机的管理维护使用。l、设备的寿命l设备的寿命分为l（）物质寿命l（）经济寿命二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 l、设备的磨损与故障规律l（）磨损规律l设备的物质磨损，即设备在运转过程中，由于零件的相对运动产生摩擦形成的磨损，大致分为初期磨损、正常磨损、剧烈磨损三个阶段。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 时间磨损初期磨初期磨损阶段损阶段正常磨损阶段剧烈磨损阶段设备磨损规律示意图l、设备的磨损与故障规律l（）故障规律l设备在其寿命周期内的故障发展变化过程，可分为三个阶段：初期故障期、偶发故障期、磨损故障期。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 时间磨损初期故障期偶发故障期磨损故障期设备故障发展变化规律示意图平均故障期平均故障期l4、设备管理的任务与要求l（1）基本任务l根据国家有关设备的方针政策，贯彻执行企业的经营方针，合理使用设备，精心保养设备，及时维修设备，作好必要的原始记录，使设备始终处于良好的工作状况。l（2）基本要求l三好：管好、用好、修好。l四懂：懂性能、懂原理、懂结构、懂用途。l三会：会操作、会保养、会排除故障。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 （一）设备管理的基本知识l5、设备的润滑管理l搞好设备润滑是维护保养的重要环节。目标是防止机械设备摩擦部分异常磨损，防止润滑剂和润滑油变质、缺少或进入杂质，从而有效地防止设备事故的发生。l（1）五定：定点、定人、定时。l（2）三过滤：入库过滤、发油过滤、加油过滤。l（3）一沉淀二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 （一）设备管理的基本知识l1、至少考虑20年生产动态。避免初期选用机型过小，时间不长又更换大机，造成浪费。l2、选择抽油机基本参数时，因为抽油机三项基本参数是互相制约的，故原则上不能三项都同时选用最大，只能两项基本参数选择最大。l3、选择抽油机参数时，除光杆冲程按抽汲工作状况选择外，一般驴头悬点载荷取额定载荷的65%95%，减速箱扭矩取额定扭矩的55%90%。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 （二）抽油机选择应遵循的原则l（三）抽油机维护保养l抽油机的维护保养，应根据各地区，各油田的具体情况，结合岗位责任制来制定。抽油机是24h连续运转的机械，维修保养工作可概括为：“清洁、紧固、润滑、调整、防腐”。清洁指清洁卫生；紧固指紧固各部件间的连接螺丝；润滑对各加油点（部位）定期添加润滑油脂；调整对整机的水平、对中、平衡、控制系统等为主的调整。l保养一般可分为日常保养（例保）、一级保养、二级保养等。抽油机日常保养与日常采油工作相结合，由岗位操作人员按规程负责实施，一级保养按规定计划由操作人员完成，二级保养和大修工作由专业维修人员来完成。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 l（三）抽油机维护保养l1、抽油机例保l例行保养也称日常保养，是抽油机最基本的保养工作，由采油工进行的每班或每日进行的检查保养。其内容如下：l（1）检查各部紧固螺丝，用手锤击打一下主要部位的螺丝，应无松动滑扣现象。l（2）检查时注意安全线是否错开位置。l（3）关键部位如曲柄销镙帽必须次次检查，检查减速器，中轴、尾轴、曲柄销应无异常声响，不缺油、不漏油。l（4）检查抽油机电流等参数，并对异常情况时行处理。l（5）保持机身的清洁、无油污。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 l（三）抽油机维护保养l2、一级保养l一级保养抽油机一级保养的主要任务是保证润滑，调整抽油机处于正常工作状态，该工作由操作人员来完成，一保的期限根据各地的规定，一般每一个月至半年进行一次，其内容如下：l（1）完成日常保养的各项内容。l（2）清洗减速箱呼吸器。l（3）打开减速箱检视孔，盘动皮带轮，检查齿轮啮合情况及磨损程度。l（4）检查减速箱油面及各部轴承的润滑情况，并加足润滑油或润滑脂。l（5）检查抽油机的平衡情况及平衡块紧固螺丝。l（6）检查刹车箍磨损情况及刹车的灵活好用。l（7）检查皮带有无损伤，两皮带轮是否平行，保持四点一线及皮带的松紧度。l（8）由电工对电动机及电器设备进行全面检查。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 （三）抽油机维护保养3、二级保养抽油机二级保养的主要任务是项修，更换易损件，调整抽油机运动部件，更换润滑油。二级保养以专业维修队和操作人员协助完成，一般规定抽油机累计运行4500小时或6个月需要进行二级保养，较长时间运转，出现故障需维修的抽油机应及时调整安排二保。其内容如下：（1）完成一级保养的内容。（2）清洗减速箱更换机油，处理渗漏之处。（3）洗涤各部轴加注黄油。（4）检查刹车装置。（5）检测抽油机纵、横水平度，连杆长短及平行。（6）检查电机水平度，电器设备绝缘情况及使用情况。（7）更换易损件。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 l（三）抽油机维护保养l4、抽油机的大修l按规定抽油机的大修周期为累计运转50000小时以上，或因事故原因需要提前进行大修。抽油机大修一般将其搬离井位，送至专业维修单位或原厂进行。大修主要内容有：l（1）彻底清洗减速器，更换减速器轴承及密封件。l（2）调整、校正焊接结构件，修补破损裂纹部位，对无法修复的部件应重新制造、更换。l（3）根据检测结果更换各部件轴承。l（4）检查更换钢丝绳。l（5）更换配电柜。l（6）对所有润滑部位更换新的润滑油或润滑脂。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 （三）抽油机维护保养5、抽油机的润滑抽油机对润滑油或润滑脂的要求是油品性能稳定、油料清洁、不含杂质、耐温和粘度符合要求。抽油机需润滑部位：减速箱内齿轮、减速箱输入轴承、中间轴承、输出轴承、连杆下部轴承(曲柄销轴承)、连杆上端销、横梁轴承、支架轴承、驴头插销轴、电动机轴承等。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养 （五）抽油机维护保养抽油机加注黄油应注意：（1）根据油田所处的地区选用适当地气候的黄油型号，油脂必须干净不得有土、砂、铁屑等杂物。（2）油中不得有水分存在。（3）如轴承中黄油变质，必须清除，用煤油洗干净后加注新黄油。（4）加注黄油应适量，不宜过多，也不宜过少，过少则起不到润滑作用。电动机多加油应注意事项：7.5kW以下的电动机应一个季度进行一次保养加油，大型电动机半年进行一次保养加油或更换新油，若电动机轴承发热应及时加油或更换新油。加油应注意下列事项：（1）切断电源。（2）曲柄应停在驴头下行时某一部位，刹死车，方便操作。（3）卸掉皮带和皮带轮。（4）拆卸轴承盖，拆卸轴承盖时应留下一条螺丝，待加好油，便于上外盖。（5）要用拔轮器卸风扇，不要乱撬乱砸。装风扇时，轴上涂油，对好键槽，垫上铜棒，轻轻打进去。二、设备管理与抽油机维护保养二、设备管理与抽油机维护保养