明曉峰

摘 ?要：在石油勘探及生產(chǎn)施工設(shè)備中，有各種往復(fù)和旋轉(zhuǎn)機(jī)械，這些設(shè)備在工作運(yùn)行中必須要求有可靠的密封。在這些設(shè)備材料中，如各種液壓缸、抽油桿、壓縮機(jī)、油路、氣路、水循環(huán)及往復(fù)泵等等，都是需要在密封狀態(tài)下工作的，其中，旋轉(zhuǎn)和伸縮往復(fù)運(yùn)動(dòng)器件的密封最常見(jiàn)。密封是需要方法和措施的，密封材料在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后其密封性能就會(huì)降低，這時(shí)就需要更換。以長(zhǎng)桿密封膠（皮）為例，其更換在多數(shù)情況下還需要人工剝離，這就嚴(yán)重降低了工作效率，造成人工成本增加。所以，一種能夠自動(dòng)剝離裝置必然是最符合將本增效的目的的。本文探討的就是外桿膠料剝落裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：密封;膠料;剝落;外桿

引言

抽油機(jī)是開(kāi)采石油的一種機(jī)器設(shè)備，俗稱(chēng)“磕頭機(jī)”。抽油機(jī)是有桿抽油系統(tǒng)中最主要舉升設(shè)備。根據(jù)是否有游梁，可分為游梁式抽油機(jī)和無(wú)游梁式抽油機(jī)。游梁式抽油機(jī)的基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，使用方便，特別是它可以長(zhǎng)期在油田全天候運(yùn)轉(zhuǎn)，使用可靠。因此，盡管它存在驢頭懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度較大、平衡效果較差、效率較低、在長(zhǎng)沖程時(shí)體積較大和笨重等缺點(diǎn)，但仍然是目前應(yīng)用最廣泛的抽油機(jī)。游梁式抽油機(jī)的做功體現(xiàn)就在對(duì)井下抽油桿的上提下放作用上。

抽油桿是抽油機(jī)井的細(xì)長(zhǎng)桿件，它上接光桿，下接抽油泵起傳遞動(dòng)力的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，光桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生偏磨造成油氣泄漏，所以要使用密封膠皮隨抽油桿任何方向的偏移而偏移，而密封膠皮隨著時(shí)間的推移也會(huì)發(fā)生磨損，磨損后就需要?jiǎng)兟涮鎿Q，而人工操作確是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。

1光桿膠皮的常規(guī)剝落替換

在油氣生產(chǎn)中，抽油桿是抽油機(jī)井的細(xì)長(zhǎng)桿件，它上接光桿，下接抽油泵起傳遞動(dòng)力的作用。抽油桿單根長(zhǎng)度為7.62或8米、9.14m，材質(zhì)一般是低碳合金鋼經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，在油管內(nèi)用內(nèi)螺紋箍一根根連接起來(lái)一直延伸到地下油層處的活塞上，通過(guò)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)泵油。抽油桿上面的光桿是為實(shí)現(xiàn)抽油桿與懸繩器之間的連接而特制的一種“抽油桿”。因?yàn)槠涮幱诔橛蜅U的最上部，受力最大，所以光桿的直徑比抽油桿直徑大，鋼的級(jí)別要高，表面更光滑。主要作用是：

①與盤(pán)根盒中的盤(pán)根組合，密封井口，防止油、氣、水泄漏;

② 實(shí)現(xiàn)抽油桿與懸繩器間的連結(jié)過(guò)渡;

③ 完成示功圖測(cè)試;

④ 實(shí)現(xiàn)井口的各種操作，如碰泵、調(diào)整泵掛等。

在實(shí)際應(yīng)用中，為了防止光桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)發(fā)生偏磨造成油氣泄漏，往往使用密封膠皮隨抽油桿任何方向的偏移而偏移，從而克服關(guān)閉不嚴(yán)而產(chǎn)生泄漏的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)抽油桿光桿和放噴盒的密封。膠皮在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的往復(fù)防偏移運(yùn)動(dòng)后，其自身的密封性就會(huì)降低，而要繼續(xù)使用就必須修復(fù)。目前，抽油管密封膠皮的修復(fù)主要依靠人工，即通過(guò)人為利用刮削器將損壞的密封膠皮剝離，然后再套接新的膠皮替代。在這種操作中，存在著以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

① 人工操作占用勞動(dòng)力資源，不利于生產(chǎn)運(yùn)行中的降本增效經(jīng)營(yíng);

② 人工剝離精度低，往往造成重復(fù)勞動(dòng)，降低了工作時(shí)效;

③ 人工剝離控制間隙難度大，易造成光桿摩擦受損，降低了材料使用壽命;

④ 人工剝離速度慢，不利于提升工作效率;

⑤ 手持剝離利器往復(fù)循環(huán)操作，刮削作業(yè)不安全;

⑥ 人工操作不利于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的建立;

⑦ 人工操作不利于企業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)效，無(wú)法徹底擺脫“低、老、壞”的作業(yè)模式。

所以，必須創(chuàng)新設(shè)計(jì)一種新的裝置，以替代人為操作，提高生產(chǎn)效率。

2 外桿密封膠套剝落裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

外桿密封膠套剝落機(jī)由支撐、操作臺(tái)、導(dǎo)管、升降臺(tái)、電機(jī)、荊輪、夾持切削架、導(dǎo)板及電控等組成，如圖1所示：

⑴ 支撐。支撐采用工字型，為操作臺(tái)提供操作空間;

⑵ 操作臺(tái)。操作臺(tái)臺(tái)面搭建在支撐上，螺絲固定可拆卸;

⑶ 導(dǎo)管。導(dǎo)管為一撐起橫臥圓管，在操作臺(tái)中間末端，導(dǎo)管為需要?jiǎng)冸x的桿件提供疏導(dǎo)空間。

⑷ 升降臺(tái)。升降臺(tái)為荊輪高度調(diào)節(jié)提供操作平臺(tái)，升降臺(tái)的升起通過(guò)插接槽鋼實(shí)現(xiàn)，內(nèi)槽鋼和外槽鋼的中間縱向開(kāi)槽，提拉內(nèi)槽鋼延伸高度變化，中間開(kāi)槽螺絲固定;

⑸ 電機(jī)。電機(jī)通過(guò)鏈條帶動(dòng)荊輪轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)通過(guò)底座螺絲固定在操作臺(tái)面上。

⑹ 荊輪。荊輪有支撐底座，中間齒輪通過(guò)鏈條和電機(jī)齒輪聯(lián)動(dòng)。荊輪的中間是凹槽，為外桿提供卡座空間。電機(jī)帶動(dòng)荊輪轉(zhuǎn)動(dòng)，荊輪兩側(cè)的咬合齒帶動(dòng)需要?jiǎng)兟淠z套的外桿前行。荊輪有上下兩個(gè)，對(duì)口咬合，上部荊輪懸吊在升降臺(tái)上，根據(jù)外桿的粗細(xì)可隨升降臺(tái)進(jìn)行高度調(diào)整，并通過(guò)滑道可實(shí)現(xiàn)前后移動(dòng)，螺絲固定。

⑺ 夾持切削架。操作臺(tái)上水平分布兩個(gè)管狀切削架，切削架的下部車(chē)絲扣，絲扣旋入內(nèi)車(chē)螺紋的套管中，套管和底座焊接，螺絲固定在操作臺(tái)的前部，通過(guò)旋入的多少實(shí)現(xiàn)切削架高度調(diào)整，背帽3固定。背帽2和背帽1用于固定切削刃桿。切削刃桿為方鋼，前部開(kāi)口，開(kāi)口腔內(nèi)安裝有圓形切削刃，隨著外桿的前行，兩側(cè)切削刃將膠套剝離。切削刃和膠套的接觸松緊通過(guò)背帽1和背帽2調(diào)整，調(diào)整好后旋緊。調(diào)整背帽1和背帽2也可變化切削刃的高度。兩個(gè)切削刃位于上下荊輪對(duì)接口的中間。

⑻ 導(dǎo)板。導(dǎo)板為一長(zhǎng)方形鋼板，中間開(kāi)縱向滑槽，滑槽正對(duì)上下荊輪和切削刃的中間。導(dǎo)板為需要?jiǎng)冸x膠套的外桿提供限位空間，防止外桿在橫向和縱向上偏離輸送軌道。導(dǎo)板插接到操作臺(tái)上的插槽中。

⑼ 電控。在支撐的側(cè)面設(shè)計(jì)一塊掛板，掛板用于放置控制電機(jī)的電控開(kāi)關(guān)。

在具體的操作中，將需要?jiǎng)冸x膠套的外桿通過(guò)導(dǎo)板放入到上下荊輪對(duì)接形成的凹槽空間中，調(diào)整夾持切削架使切削刃切入膠套中，啟動(dòng)電機(jī)，荊輪在旋轉(zhuǎn)中帶動(dòng)外桿前行，然后進(jìn)入正對(duì)其中的導(dǎo)管中，此時(shí)，膠套已經(jīng)得到了自動(dòng)剝離。

3 結(jié)語(yǔ)

創(chuàng)新設(shè)計(jì)的外桿密封膠套剝落機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中能夠充分消除人為操作中的各種不利因素，確保了密封膠皮及其它材料的高效剝離，利于建立高效的操作施工條件，降本增效，提升了施工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度。