曳引型抽油机规程Word格式.docx
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本规程适用于分公司W型曳引抽油机。
4工作内容及要求
4.1工作原理及结构
4.1.1工作原理
动力系统采用外转子稀土永磁同步电机,具有低转速、大扭矩等性能特点。
控制系统采用变频器和PLC,具有数字化、智能化、自动化控制等功能特点。
两者的有机匹配,不仅可以使电机无须减速箱便可在超低转速下运行,而且可以根据传感器接受的换向信号有规律地正反转,从而带动抽油杆和抽油泵直接抽吸原油。
4.1.2结构简述
W型曳引抽油机是由动力系统、控制系统、机架及移动系统、曳引系统、配重及扶正系统、制动安全系统等构成。
4.1.2.1动力系统
该型抽油机的动力系统是外转子稀土永磁同步电机,该电机的结构型式正好与传统电机的定子和转子相反,它是将定子绕组固定在中心轴上并将中心轴的两端固定在机座上,永磁磁钢安装在转动的外圆内壁上。
当定子线圈通以交流电时,便在定子与转子之间的气隙间产生一个旋转磁场,由于定子固定不动,根据作用力与反作用力相等原理,外转子便在旋转磁场作用下产生旋转,形成输出力矩。
若改变电机的电流频率便可以控制电机的转速。
若改变供电电流的方向,便可使电机形成反转。
因此,该电机在控制系统作用下不仅可以正反转,而且可以超低速运转,输出力矩,从而带动抽油泵抽油。
采用外转子结构加大外转子转动惯量,可以输出更大的力矩,采用稀土永磁磁钢无需输入外电便可形成励磁磁场,具有节电效果。
抽油机总装简图
4.1.2.2控制系统
由主板变频器、空气开关、交流接触器、可控硅以及速度、重力、光电等各种传感器构成的智能化控制系统,对电机实施全程自动控制,起动利用可控硅软起动,利用接近开关换向机构控制正反转,并具有超载、欠载(失载)、过热、缺相、短路保护,故障自动记忆等功能,同时还备有插口,便于远距离集中监控。
4.1.2.3机架及移动系统
1)本机机架是采用大规格角钢,根据三角形稳定性原理焊制而成,它是由四个面的桁架结构汇聚成井架结构,具有安全系数高,稳定性能好,承载能力强,风载阻力小等显著特点。
2)移动系统
举升装置:
为了保证油井作业时为修井机械让出足够的活动空间,在机架下部的四角设置了四个举升装置,顺时针转动丝杠,机架被抬起,逆时针转动丝杠,机架被放下。
移动装置:
它是由液压缸、液压站、机座等构成,当举升装置将机架抬起时(约10㎜),启动液压站上的操作按钮,即可将机架向后移动,为井口让出作业空间。
4.1.2.4曳引系统
曳引系统是由电机外转子两端的曳引轮、动滑轮、钢丝绳、悬绳器、配重等构成。
用钢丝绳将前侧动滑轮及悬绳器悬点负荷、电机曳引轮、后侧动滑轮及配重按W型连接起来,便构成了W型曳引系统。
电机转动时,利用钢丝绳的正压力和摩擦力带动悬点负荷作上下往复运动。
4.1.2.5配重及扶正系统
为了将悬点负荷尽量平衡,在机架内侧设置一定重量的配重,其重量等于悬点最大负荷与最小负荷平均值,同时为了限制配重在上下往复运动时而不发生偏移,在配重的两侧,设置了两根均与地面垂直的钢管轨道,并在配重两侧上下固定扶正座,用以扶正配重的运行;
由于间隙较大,可实现无接触运行,故无摩擦、无能耗、无噪音产生。
4.1.2.6安全制动系统
本机采用常开式电力液压块式制动器,当抽油机电机通电运转的同时,制动器在弹簧作用下,松开电机抱闸,抽油机电机便开始旋转。
当抽油机电机停止通电的同时,制动器得电,制动器在制动电机作用下对电机及时制动。
4.2使用要求及注意事项
4.2.1W型曳引抽油机属立式重型设备,所有参与安装、调试、操作、维修人员必须时刻注意安全,按照安全操作规范穿戴劳保用品。
超过2米的高处系安全带,并戴安全帽;
4.2.2为保证运行质量,电缆线和信号线应分别敷设,不得混装;
4.2.3抽油机运行时严禁将头、手、工具伸入机架内;
4.2.4严禁人员靠近运动部件,对于影响运转及安全的闲置物件应移至远处;
4.2.5严禁在抽油机运转时或尚未停稳时,进行润滑、检查或调整紧固;
4.2.6旋转的永磁电机会产生危险的电压。
在电机与变频器连接之前以及在传动系统连接到永磁电机之前,须将电机轴机械锁死;
4.2.7严禁外转子稀土永磁同步电机与三相交流电直接连接;
4.2.8操作电器设备时用试电笔试电,合闸或启动电器时要戴绝套,人站在侧面;
4.2.9遇天气突变如下雨、下雪等,应采取措施严防雨、雪进入电器设备,发生漏电现象;
4.2.10严禁用潮湿的手去操作开关,否则有可能引起触电;
4.2.11变频器设备内部有高压电路部分,变频器在运行时严禁用手触摸机内部件,有可能造成重大人身事故;
4.2.12当控制柜和主电源断开后,待散热风扇停止转动且面板指示灯熄灭至少5分钟后,才能在变频器连线路上进行操作,此前不可操作,包括打开机盖;
4.2.13在长时间不使用时,必须切断电源;
4.2.14除受过培训的修理人员外,严禁其他人员进行变频器的检修、维修作业。
4.3操作
4.3.1启动
4.3.1.1启动前的检查
1)检查抽油机基础,要求是实,平,稳,正,坚固,耐用,可靠;
2)抽油机本体机周围无障碍物;
3)开机前检查手刹车已松开;
4)检查各联接件、紧固件的紧固程度,确保其紧固牢靠;
5)检查钢丝绳润滑是否到位,有无断丝断股现象;
6)电器设备完好,灵活好用,接线总开关规格应符合要求,电器设备的金属外壳应有良好的保护接地;
7)针对上述检查中发现的问题及时消缺后,方可进行启动操作。
4.3.1.2启动操作
1)上电:
将控制柜内空气开关板到开启位置,使控制柜中PLC得电;
2)点击开关使变频器得电,进入得电待命状态,此过程需耐心等待1分钟;
3)将自动和手动按钮旋至手动状态;
4)视配重所处位置,用手点击慢上或慢下,抽油机电机得电,制动器失电,制动松开,电机开始低速旋转,抽油机开始运行,此时,密切注视前侧悬绳器及光杆、后侧配重的运行情况,在慢上或慢下一个完整循环中,应平稳运行,无干涉现象;
5)将手动和自动按钮旋至自动位置,抽油机随后进入自动运行状态。
4.3.1.3启动后的检查
抽油机启动后,操作人员须在现场观察30分钟,并完成以下检查:
1)抽油机启动后观察机、杆运行情况和井口压力的变化,如有异常,应停机查找原因;
2)观察抽油机各连接部位和紧固件有无松动迹象;
3)听抽油机、电机各部件运转声音是否正常,有无碰挂声音;
4)检查电动机外壳温度是否符合要求;
5)嗅盘根、皮带、电动机有无焦糊味;
6)观察电流表,根据上下行电流,检查抽油机平衡,如有异常及时调整。
4.3.2停机
4.3.2.1将自动手动旋钮旋至手动位置,抽油机即停止运转,制动器同时得电,抱闸立即将电机制动;
4.3.2.2按住下电按钮,控制系统的变频器失电停止运行;
4.3.2.3将空气开关扳至关闭位置,全机失电,制动器同时失电,停止工作,并将手动刹车拉紧;
4.3.2.4出砂井悬绳器停在上死点;
气油比高、结蜡严重、稠油井悬绳器停在下死点;
一般井悬绳器停在上冲程1/3-1/2处。
4.4运行检查
4.4.1点检
根据抽油机的运行状况,制定合理的检查周期,每次检查须涵盖以下项目:
4.4.1.1检查整机零部件的齐全情况,如有丢失应立即补齐;
4.4.1.2检查各联接件、紧固件的紧固程度,确保其紧固牢靠;
4.4.1.3检查各轴承之间有无异常响动,各焊接部位有无裂纹;
4.4.1.4观察整机运转中有无异响或异常振动;
4.4.1.5检查抽油机基础是否牢固,有无下沉移位,检查底盘与基础固定螺栓有无松动和断裂现象;
4.4.1.6检查悬绳器的挂盘、夹板是否良好,上下盘是否水平,光杆卡子有无滑动,检查钢丝绳有无断丝断股现象,查看平衡块有无滑动,若有异常情况应立即处理;
4.4.1.7检查悬绳器座和前后滑轮组运行是否正常,有无焊缝开裂;
4.4.1.8检查配重和导轨吻合情况,要求无碰撞迹象;
4.4.1.9检查配电箱箱门是否完好,电线有无烧蚀和老化现象,开关按钮是否完好;
4.4.1.10检查电机运行有无异常气味,电机底脚螺栓是否松动;
4.4.1.11检查电机外壳温度是否正常,要求≤130℃;
4.4.1.12每月至少检测电机振动一次,振动合格要求参照GB10068•1~2-88《旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法》。
4.4.2润滑
如润滑明细表和润滑示意图所示,润滑点有5处:
电机两端轴承、前侧动滑轮轴承、配重动滑轮轴承、扶正器与轨道、钢丝绳。
钢丝绳润滑要求:
凡是经过电机曳引轮的部位,可在上平台电机前后对钢丝绳涂刷,涂刷时一人操纵慢上或慢下按钮,一人涂刷增摩润滑油,操纵控制柜的人必须听从涂刷人的指挥。
凡是不经过电机曳引轮的部位,应在上止点停车时涂刷。
润滑部位
点数
润滑油脂名称
润滑周期
用量
备注
电机两端轴承
2
壳牌润滑脂,爱必达EP2润滑脂
6个月
1.5-2kg
一保时加油,二保时更换
前侧动滑轮轴承
普通润滑脂
钢丝绳
10
戈培油
3个月
1-2kg
配重动滑轮轴承
扶正器与轨道
500g-1kg
润滑明细表
1-电机轴承,2-前侧动滑轮轴承,3.-钢丝绳,4-配重动滑轮轴承,5-扶正器与轨道
润滑点示意表
4.4.3运行状态分析
每两个月收集整理包括日常检查、测振、测温和润滑油检测等点检数据,分析对比检测结果,总结掌握抽油机运行状态变化趋势,针对设备劣化趋势,及时优化运行参数、调整维护和检修内容,确保设备平稳运行。
4.5保养及修理
4.5.1一级保养。
每月进行一次,其保养内容如下:
4.5.1.1完成抽油机点检内容;
4.5.1.2紧固各联接件;
4.5.1.3调整钢丝绳张力;
如发现个别钢丝绳明显松弛晃动,则上到上平台检查各钢丝绳绳头弹簧高度是否一致,弹簧高的是松弛,应拧紧弹簧螺母;
弹簧低的是过紧,需拧松弹簧螺母,使各弹簧高度一致即可;
4.5.1.4查看钢丝绳是否有断丝和断股,若发现断股应及时处理;
4.5.1.5检查盘根有无渗漏、光杆有无发热现象,发现异常情况应及时查明原因并进行处理;
4.5.1.6调整制动器抱闸与电机的间隙;
一般间隙为2-4mm,若间隙过大,拧紧电机上侧的刹车花篮螺栓(正反牙);
若间隙过小,拧松电机上侧的刹车花篮螺栓;
4.5.1.7按照抽油机润滑点示意图对各润滑部位进行检查,对于润滑不足点及时加注;
4.5.1.8检测电动机、行程开关或接近开关运行是否正常,方法是抽油机运行时,每一次换向,配重就碰一次行程开关,若该换向而不换向,则行程开关失灵,需及时维修或更换;
4.5.1.9调整配重平衡;
4.5.1.10检查机架与机座须垂直,砼基础前部无下沉;
4.5.1.11清除抽油机外部油污和泥土,保持抽油机清洁;
4.5.1.12除尘清洁控制柜及风扇滤网;
4.5.1.13根据抽油机平衡检查结果,调整平衡块重量,抽油机的平衡应不低于90%,若上冲程电流大,则应对配重加活动砼块或钢板,若上冲程电流小,则从配重上取下适当的砼块或钢板;
4.5.1.14保养后要求整机运转平稳,无卡滞现象,无异常响声和振动。
4.5.2二级保养:
每半年进行一次,其保养内容如下:
4.5.2.1完成一级保养内容;
4.5.2.2维修或更换开裂缺损的动滑轮;
4.5.2.3根据制动器的磨损情况,调整、更换或紧固制动器,应保证制动器在任何情况下均能可靠地制动;
4.5.2.4对电气设施进行二级保养,主要是对各按钮开关、指示灯、温控仪、继电器、变频器等清扫,对各接线端子紧固,检测接地电阻;
4.5.2.5保养电机,清洗更换轴承润滑脂。
4.6常见故障及排除方法
故障类型
故障现象
故障原因
处理方法
抽油杆柱塞撞击抽油泵
在井口和上平台均可听到金属撞击声,此撞击声在下冲程结束前发出。
防冲距太短
将光杆再上提20-30cm。
配重与导轨干涉
抽油机配重与导轨有碰撞响声,机架振动加大。
钢丝绳晃荡激烈。
抽油机砼基础下沉变形,机架与地面不垂直。
调整机座前侧水平,使导轨与地面垂直,与配重两侧卡瓦同心。
动滑轮轴承压盖与侧墙板偏磨
在动滑轮底座上出现磨损铁屑
动滑轮中心与底座中心不重合,发生偏磨
调整并加注润滑脂
电机轴承损坏
运转不平稳,振动加大,电机发热,有异响。
电机轴承损坏。
更换电机轴承。
抽油机电机与机架剧烈抖动
多数出现在调试过程中,电机与机架发出剧烈抖动
变频控制系统出现异常
关停变频器电源,使变频器清零,重新启动
碟形弹簧干摩擦
在碟形弹簧盒内发出异常响声,每个上冲程发出一次
缺少润滑
在碟形弹簧周围缝隙处滴加润滑油
平衡块不水平
平衡块歪斜,配重与导轨有摩擦
①钢丝绳曳引轮绳槽有一侧打滑。
②配重一侧与导轨干涉
当配重处于上止点停车,将机架内的安全杠从垂直位置提到水平位置并放置到机架横撑上,再启动控制柜的慢上按钮,使配重向下止点运行,当配重较低的一侧与安全杠接触受力时,另一端继续下行,便可纠正配重不水平,一次达不到水平,可重复以上操作,上述办法无法实现可用吊车将低端动滑轮座吊一下,吊至水平时即可。
行程开关失效
①抽油机自行停车,配重停在上止点或下止点极限开关处。
②控制系统显示为超时运行
行程开关损坏
如果配重停在下止点,是下止点行程开关失效,反之则是上止点行程开关失效,修理或更换行程开关即可。
钢丝绳磨损断股
钢丝绳表面磨损或有断丝断股
①钢丝绳质量差。
②钢丝绳受力不均。
③钢丝绳缺少保养。
④使用寿命已到。
动滑轮绳槽粗糙。
滑轮座不水平
1如果钢丝绳过早损坏,并多根断丝断股,则是该批钢丝绳质量差,全部更换钢丝绳。
②用钢丝绳张力仪检查,各根钢丝绳张力相差甚大,更换被损坏的钢丝绳。
③按保养规程对钢丝绳涂抹增摩润滑油。
④检查档案,钢丝绳的寿命已到期,则更换新钢丝绳。
更换动滑轮。
调整滑轮座。
频繁自动停车
①抽油机正常运行若干时间后频繁停车。
②控制系统显示超载或过热。
③上下冲程电流差值大。
①井下结蜡严重。
②有卡泵现象。
③发生沙卡。
④原油太稠。
1对油井进行清蜡或热洗或向井下加注清蜡降粘化学药品。
②检泵。
③掺稀
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