閆金鑄（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

抽油機皮帶松緊度量化測試方法研究

閆金鑄（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

抽油機皮帶是傳輸動力的重要環(huán)節(jié)，其松緊度影響系統(tǒng)效率和耗電量。皮帶過松導(dǎo)致發(fā)生丟轉(zhuǎn)、打滑，皮帶磨損加劇，傳輸效率降低；過緊導(dǎo)致皮帶拉力增大，電動機軸承承受的壓力增加，耗電量上升。目前皮帶松緊度檢查依據(jù)現(xiàn)有的企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)上有量化的數(shù)據(jù)，但沒有明確的測試方法，量化的數(shù)據(jù)沒有跟抽油機能耗相結(jié)合，皮帶松緊度檢查量化的測試方法也不完善。因此，對皮帶松緊度量化測試方法進行研究，同時量化的力和抽油機能耗相結(jié)合，達到現(xiàn)場測試簡單易行，抽油機能耗較低，實現(xiàn)抽油機節(jié)能降耗的目的。

皮帶；松緊度；量化；測試方法

在某單位油田用電能消耗電中，抽油機耗電占油田耗電的40%以上，抽油機皮帶的損耗單井在2組/年左右，如果皮帶松緊度合適，能夠降低抽油機耗電在3%左右，皮帶消耗也能夠隨之下降。因此，抽油機皮帶松緊度在日常管理中十分重要，對抽油機節(jié)能降耗有積極作用[1]。

1 抽油機皮帶松緊度標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

油田現(xiàn)有皮帶松緊度企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)Q/SY DQ0813—2014《游梁式抽油機操作、保養(yǎng)、維護、修理規(guī)程》中規(guī)定：皮帶松緊程度可按在兩皮帶輪間跨度的中點，施加90 N垂直于帶邊的力，使跨度每100 mm產(chǎn)生1.6 mm撓度為宜。這個標(biāo)準(zhǔn)操作看似簡單，但是實際操作無法度量[2]。Q/SY DQ0804—2013《采油崗位操作程序及要求》，中操作要求：皮帶下按單根不超過二指，聯(lián)組帶下按不超過20 mm[3]。這個操作標(biāo)準(zhǔn)影響因素較多，個體的手指寬度、力量差異，同一狀態(tài)下，不同的人對松緊度的感覺差別大。

上述2個標(biāo)準(zhǔn)是定性的描述，操作上、度量上都有一定的欠缺。另外雖然有定義值，但沒有依據(jù)，不能反映抽油機皮帶松緊度的真實情況。

2 抽油機皮帶松緊度量化測試方法

皮帶松緊度量化測試主要有兩種方法：壓力法；扭力法。壓力法包括下壓、上頂、拉力（頂力）、杠桿下壓等不同方式。

2.1 下壓測試法

在皮帶某一點下壓（圖1），可以在上方皮帶某一點施加垂直于皮帶平面的壓力，也可在下方皮帶某一點施加垂直于皮帶平面的壓力。具體如圖1所示（箭頭為力的方向）。

圖1 下壓法測試

2.2 上頂測試法

在皮帶某一點上頂（圖2），可以在上方皮帶某一點施加垂直于皮帶平面的力，也可在下方皮帶某一點施加垂直于皮帶平面的力。

圖2 上頂法測試

2.3 拉力（頂力）測試法

在兩皮帶輪間施加一定拉力，使皮帶有一定的變形量，也可以在皮帶間施加一定的頂力，使皮帶有一定的變形量（圖3）。

圖3 兩皮帶輪間施加拉（頂）力測試

2.4 杠桿下壓測試法

以大皮帶輪為支點（圖4）或小皮帶輪為支點（圖5），皮帶某一點為阻力點，用力下壓，使皮帶有一定的變形量。

圖4 以大皮帶輪為支點下壓測試

圖5 以小皮帶輪為支點下壓測試

2.5 扭力測試法

在上方或下方皮帶某一點使皮帶向里或向外扭動，皮帶有一定的變形量，產(chǎn)生扭力（圖6）。

圖6 側(cè)扭法測試

3 皮帶松緊度與抽油機能耗的關(guān)系

在皮帶的變形量相同的情況下，皮帶的松緊度不同，對皮帶施加力的大小也不同，根據(jù)現(xiàn)場大量的試驗數(shù)據(jù)，能夠找到一個適合的力，此時的力能夠滿足皮帶松緊合適，且抽油機能耗較低。通過壓力（扭力）值與抽油機能耗的關(guān)系，取能耗較低點的力來量化力值的大小，指導(dǎo)皮帶松緊度調(diào)整[4]。力與能耗匹配圖版示意圖（圖7）。

圖7 皮帶壓力（扭力）與抽油機能耗關(guān)系

4 調(diào)整效果

在上述的方法中，下壓法測試操作方便，便于現(xiàn)場應(yīng)用。因此，選擇下壓法進行測試儀的研制，并在現(xiàn)場進行了驗證。用測試儀測試皮帶不同松緊狀態(tài)下的壓力值，并利用電參數(shù)測試儀對應(yīng)測試抽油機消耗功率[5]。經(jīng)過多井、多點測試，繪制出壓力、消耗功率曲線圖，找出了能耗與皮帶松緊度的關(guān)系。六型機壓力值在14～16 kgf，十型機壓力值在16～18 kgf抽油機能耗較低[6]。

2015年現(xiàn)場測試389口井，平均有功功率6.508 kW，其中164口井皮帶松緊度不在合理區(qū)域并進行重新調(diào)整。6型機調(diào)整97口井：調(diào)緊66口，調(diào)松24口，調(diào)整后平均消耗功率下降0.368 k W；10型機調(diào)整67口井：調(diào)緊56口，調(diào)松8口，調(diào)整后平均消耗功率下降0.313 k W。

164口不在節(jié)能區(qū)域的油井調(diào)整皮帶松緊度后平均日耗電量下降4.60 k Wh，年少耗電量9×104kWh，節(jié)電率達到4.0%。

5 結(jié)論

1）研究了抽油機皮帶松緊度5種不同測試方法，用圖例的形式對不同的測試方法進行了表示，一目了然，對現(xiàn)場研究皮帶松緊度具有指導(dǎo)意義。

2）對下壓法量化測試研制了工用具，進行了大量的現(xiàn)場測試，數(shù)據(jù)回歸，圖版制作，并指導(dǎo)現(xiàn)場應(yīng)用，取得了較好的節(jié)能效果，抽油機節(jié)電率在4%左右。

3）抽油機皮帶松緊度量化調(diào)整可實現(xiàn)節(jié)能降耗。這種現(xiàn)場檢測方法，使檢測標(biāo)準(zhǔn)能夠量化，減少人為因素影響。現(xiàn)場操作更加直觀，指導(dǎo)性強。

[1]陳濤平，胡靖幫.石油工程[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000：33-35.

[2]大慶油田有限責(zé)任公司.游梁式抽油機操作、保養(yǎng)、維護、修理規(guī)程：Q/SY DQ0813-2014[S].大慶：大慶油田有限責(zé)任公司，2014：3-8.

[3]大慶油田有限責(zé)任公司.采油崗位操作程序及要求：Q/SY DQ0804-2013[S].大慶：大慶油田有限責(zé)任公司，2014：5-15.

[4]鄔亦炯，劉卓鈞，趙貴祥，等.抽油機[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994：30-41.

[5]張琪.采油工程原理與設(shè)計[M].山東：石油大學(xué)出版社，2000：129.

[6]何繼峰.抽油機井高能耗原因及降耗措施應(yīng)用[J].石油石化節(jié)能，2013（6）：39-40.

[7]石油工業(yè)節(jié)能節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.油田生產(chǎn)系統(tǒng)能耗測試和計算方法：SY/T 5246-2012[S].北京：石油工業(yè)出版社，2012：10-15.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.05.002

2017-02-28

（編輯 賈洪來）

閆金鑄，工程師，1998年畢業(yè)于佳木斯工學(xué)院（機械設(shè)計專業(yè)），從事采油工程技術(shù)管理工作，E-mail：yjinzhu@petrochina.com，地址：黑龍江省大慶市第五采油廠第五油礦，163514。