1. Productieachtergrond
Voor de extra zware olie in het Xiaowa-olieveld wordt een pompinstallatie gebruikt die geschikt is voor mijnbouwdoeleinden. Voor de opwaartse impuls moet het ophangpunt van de pompkop de oliestang omhoog tillen. Wanneer de zuigmachine de kolom omlaag beweegt, mag de vloeistofkolom niet omhoog komen terwijl de pomp aan het pompen is, waardoor de toestand van de pompkop verandert. Tijdens de neerwaartse beweging speelt de locomotief, onder invloed van zijn eigen gewicht, een rol in het werkproces. Als de locomotief niet in balans is met de tankwagen, is er geen sprake van een onbalans. Handmatig pompen kan de onbalans van de pompinstallatie niet detecteren.
2. Gevaren van een onbalans in de pompinstallatie
Wanneer dewielgewichtenAls het evenwicht verstoord is, brengt dat de volgende risico's met zich mee:
(1) Vermindering van de efficiëntie en levensduur van de motor. Door de ongelijkmatige belasting draagt de elektromotor een grote belasting tijdens de opwaartse slag, terwijl de pompeenheid tijdens de neerwaartse slag met de elektromotor meedraait. Dit resulteert in energieverspilling en vermindert de efficiëntie en levensduur van de elektromotor.
(2) Verkorting van de levensduur van de pompunit. Door de ongelijkmatige belasting, waarbij de belasting tijdens één omwenteling van de krukas plotseling groot en klein is, zal de pompunit hevig gaan trillen en de levensduur ervan verkorten.
(3) De normale werking van de pompunit en de pomp beïnvloeden. Door de ongelijkmatige belasting wordt de gelijkmatigheid van de rotatiesnelheid van de krukas verstoord, waardoor de kop van de lier niet gelijkmatig op en neer zwaait, wat de normale werking van de pompunit en de pomp beïnvloedt.
Om deze reden is het afstellen en balanceren van de pompinstallatie, vanwege de problemen die ontstaan door de onbalans, een steeds vaker voorkomende taak geworden in de dagelijkse productie van olie in het productiegebied. Elke olieput moet één of twee keer per jaar worden afgesteld en gebalanceerd. Volgens statistieken bedroeg het gemiddelde aantal balanceringsafstellingen per maand in 2015 15 tot 20 putten. De huidige balanceringsafstellingen vereisen een lange stilstandtijd, wat grote gevolgen heeft voor putten met zware olie, omdat ze gemakkelijk vloeistofverlies en -uitstroom, vastgelopen putten, enzovoort kunnen veroorzaken. Daarom is het dringend noodzakelijk om een apparaat te ontwikkelen dat de tijd die nodig is voor het balanceren van de pompinstallatie kan verkorten.
3. Oplossing
Momenteel wordt het contragewicht van de pompeenheid afgesteld door de slinger met de rem in de horizontale positie te zetten en vervolgens met het gereedschap het contragewicht naar de gewenste positie te verplaatsen (Figuur 1). De horizontale positie van de slinger is gekozen omdat de verticale beweging van het contragewicht alleen wordt beïnvloed door het gewicht van het contragewicht zelf en de ondersteunende kracht van de slinger. Er is geen kracht in de horizontale richting en het contragewicht bevindt zich in een statische toestand. Op deze manier wordt een externe kracht gebruikt om het contragewicht naar de gewenste positie te duwen, wat de meest arbeidsbesparende methode is.
Gezien de positie van de krukas van de pompunit, kunnen alleen de horizontale en de laterale positie worden gekozen om de werkpositie van het contragewicht aan te passen. Na een vergelijkende analyse (Tabel 2) is vastgesteld dat het bedieningsmechanisme de horizontale positie moet aannemen. Nadat de bevestigingspositie is bepaald als het vlak van de krukas, wordt de bevestigingsmethode geanalyseerd. Op basis van de beschikbare bevestigingsmethoden en de feitelijke situatie van de krukas, blijkt dat voor de bevestiging van het beweegbare mechanisme alleen een schroefverbinding of een klemverbinding mogelijk is. Na onderzoek en discussie zijn de voor- en nadelen van de bevestigingsmethoden vergeleken en geanalyseerd (Tabel 4). Na de vergelijking en analyse van de verschillende methoden is uiteindelijk gekozen voor een schroefverbinding. Nadat de werkpositie van het beweegbare mechanisme is gekozen als de horizontale positie en de bevestigingspositie als het vlak van de krukas, moet het contactoppervlak tussen het beweegbare mechanisme en het contragewicht worden bepaald. Vanwege de eigenschappen van het balansblok zelf, is de zijkant van het balansblok het contactoppervlak en kan het mobiele apparaat alleen punt-tot-oppervlak- of oppervlak-tot-oppervlak-contact maken.
4. Integratie van componenten
De componenten van het mobiele apparaat en de effecten van hun integratie worden in de onderstaande afbeelding weergegeven.
DekleefgewichtenDe herhaalde op- en neerwaartse beweging wordt omgezet in een rotatie tegen de klok in van het transmissietandwiel. De hoofdtand en de hulptandwielvergrendelingspen zorgen ervoor dat de tandriem zich uitstrekt, waardoor het doel van "uitzetten en aanspannen" wordt bereikt (Figuur 3). In september 2016 werd het experiment met de balansafstelling uitgevoerd in put 2115C en put 2419 van het Wa Shiba-station. De installatietest voor het afstellen van de positie van het balansblok in deze twee putten duurde respectievelijk 2 minuten en 2,5 minuten (Tabel 9).
Uit het installatie-effect op de twee putten (Fig. 4) blijkt dat het apparaat volledig voldoet aan de productie-eisen ter plaatse. De afstelling en balancering verlopen flexibel en snel, wat tijd en moeite bespaart. De productie in het betreffende gebied vereist dat, vanwege de grote schommelingen in de productieparameters van de zware olieput, de pompinstallatie tijdig wordt afgesteld en gebalanceerd op basis van de veranderende belasting en stroomsterkte. De installatie van het apparaat vereenvoudigt bovendien de werkzaamheden voor de medewerkers en vermindert de arbeidsintensiteit. Het mobiele, draagbare apparaat voor het balanceren van oliepompen is veilig en betrouwbaar in gebruik, eenvoudig te bedienen, compact, licht van gewicht, gemakkelijk te vervoeren, heeft een breed toepassingsgebied en lage productiekosten.
Na de succesvolle test voerde het team de implementatie en toepassing uit in het achtste olieproductieteam. Van september tot oktober 2016 werd de balansaanpassing uitgevoerd in 5 putten. Deze procedure duurde gemiddeld 21,5 minuten en leverde het verwachte en ideale resultaat op.
5. Conclusie
(1) Het apparaat vermindert de arbeidsintensiteit van de werknemers en verbetert de veiligheidsfactor van de boorputoperatie.
(2) Versterk het onderhoud van de pompinstallatie, spoor verborgen gevaren op en elimineer tijdig abnormale factoren, zodat de pompinstallatie onder de beste werkomstandigheden kan functioneren.
(3) Het apparaat heeft de voordelen van een redelijk ontwerp, eenvoudige fabricage, betrouwbare werking, gemakkelijke bediening ter plaatse, lage investeringskosten en hoge veiligheid, en is de moeite waard om verder te worden gepromoot en toegepast.
Geplaatst op: 13 oktober 2022
