西过地区双驴头抽油机井毛辫子打扭原因及治理措施

西过地区双驴头抽油机井毛辫子打扭原因及治理措施

吴庆超

吴庆超

（黑龙江省大庆市采油一厂三矿南六队，黑龙江大庆163311）

摘要：目前西过地区双驴头抽油机井毛辫子打扭井很多，不仅给测试工带来很大的困难，而且在上下冲程过程中，光杆带动采油树晃动，严重的磨损盘根，使盘根盒偏磨严重，不易加盘根。因此，如果解决毛辫子打扭问题，就会解决以上问题，将会给生产带来巨大经济效益和安全效应。本文通过分析双驴头抽油机井毛辫子打扭原因及目前现场采用解扭方法的利弊，提出了毛辫子打扭的改进方法和解决方案，即采用旋转式的毛辫子解扭器或者是固定式的解扭器解扭，防止打扭，同时也提出了目前不解扭同样可以安全测试的方法。

关键词：毛辫子打扭；解扭器；原理

1双驴头抽油机原理及应用情况

这种抽油机的结构以常规游梁式抽油机为基础，将常规机上游梁与横梁的铰接，改为变径圆弧形后驴头、钢丝绳与横梁软连接，构成摇杆（游梁后臂）长度、连杆长度随曲柄转角的变化而变化的独特的变参数四杆机构来传递运动和扭矩。这样可以克服刚性铰链四杆机构游梁摆角大时，传动角变小，运动、动力性能变坏的缺点，实现较大的游梁摆角，减小抽油机的尺寸和重量。

由于游梁后臂长度是变化的，使得该力臂变化产生的变动扭矩和平衡块按正弦规律产生的平衡扭矩之和尽可能地拟合载荷扭矩的变化(即变矩节能原理)，从而使净扭矩波动小，减速器功率配置比同型号常规抽油机减小，电动机装机功率降低近50%。多年的现场应用表明，该种类型抽油机结构简单，性能可靠，易操作管理，节能效果良好，比较适用于长冲程低冲次的油井，是目前国内油田首选的节能型抽油机。

图1双驴头抽油机结构简图

1、电动机2、刹车机构3、减速器4、曲柄平衡重

5、连杆6、横梁7、柔性绳8、变径后驴头9、游梁

10、前驴头11、悬绳12.支架13、底座

目前西过采油井现场以抽油机井最多，而在抽油机井机型、厂家的选择上也相对较多，其中双驴头抽油机井数量较多，有78口。仅中三采油队有双驴头抽油机17口，占抽油机井总数的33.3%，南六队34口井，占抽油机井总数的22.6%，现场机型为YCYJ10-5-48HB或CYJS10-5-48HB，这类抽油机井虽属于节能抽油机，但大多打扭，给测试等造成很大的困难，测试工在夹仪器后，该抽油机起抽时，由于毛辫子打扭，会对仪器产生离心力，在离心力作用下测试仪器经常被甩出，测试工如果躲闪不及，很容易造成事故。同时，打扭井，驴头在上下冲程过程中，带动采油树晃动，严重的磨损盘根，使盘根盒偏磨严重，不易加盘根。为此我们现场采用了旋转试的毛辫子解扭器或固定式的解扭器，防止打扭。它们地应用，虽然解决了打扭的问题，但是这类解扭器的使用寿命较短，有时在2个月左右，频繁更换会消耗大量的材料费。

2双驴头抽油机井毛辫子打扭原因

2.1西过地区为地质萨尔图油田构造带边缘，地层发育差，产液量低井较多，部分井油稠，含水低，易结蜡，使毛辫子载荷加大。

随机统计双驴头35口井，平均日产液29.6，平均含水90.2%，平均沉没度239米，含水低于80的有5口井，占14.3%，产液低于10吨的8口（1口含水低于80%），占22.3%，低于20吨的21口，占60%。

2.2毛辫子长度一般较长，在13.5米左右，而毛辫子短的其它机型抽油机不打扭，开口距离一般较其它机型小。

2.3毛辫子本身是钢丝绳旋转打扭制成的，在载荷作用下拉伸并自然旋转。

2.4该类抽油机井的横梁与游梁为软连接。

分析原因：抽油机井运转时，毛辫子始终承受下部交变载荷的拉力，发生非均匀弹性形变，即上冲程时拉力相对较大，形变较大，而下冲程卸载时，拉力相对较小，形变较小。由于毛辫子本身是钢丝绳扭转组成具有旋转的惯性，所以毛辫子在被拉伸后会沿一定方向旋转（顺时针），另一方面，驴头开口距离相对较小，在悬点载荷不间断的作用下，毛辫子不断拉伸，并产生旋转力（顺时针方向），使下部的毛辫子间距变小，产生的旋转力推动悬绳器旋转，当两个毛辫子底部挨到一起时，二者就会打扭，久而久之毛辫子打扭越来越严重。

3解扭器原理

现场有两种类型的解扭器，“旋转式解扭器”和“固定式解扭器”旋转式解扭器：该装置是在悬绳器上压板，毛辫子两端加装三组推力轴承，光杆载荷通过一组推理轴承传递给悬绳器，悬绳器下压板坐在两组推理轴承上，运行过程中，毛辫子产生的旋转打扭力由轴承组释放，保证毛辫子正常工作。旋转式解扭器如下：

图3

新式固定式解扭器：该装置是通过加在毛辫子上的固定卡子，卡子的固定螺丝间距离可以根据需要调动，克服毛辫子的扭力，在毛辫子上对称安装多个固定卡子，以达到防止打扭的作用。固定式解扭器如图3。

4应用效果

西过地区60口井先后应用了旋转式式解扭器，一般使用寿命2个月左右，改进后（不用螺丝连接），寿命1年左右。

西过地区67口井先后应用了新式固定式解扭器，它可以根据毛辫子开口大小，调节解扭器固定螺丝距离，以便起到延长其寿命的目的。原来这些井盘根盒由于长时间磨损，加盘根困难，且效果不好，寿命在1年半左右。

经济效果评价：按一口井10天加一次盘根，每次停机1小时，107口井一个月就要停机321小时，安装固定解扭器后，一口井1个月加一次盘根，这样一来一个月就少停机214小时，一年就要少停机影响2568小时（107天），按每天3吨油计算，一年要多产出321吨油，一吨油按740元计算，一年至少创收益237540元。可见收到了较好的效果，且安装固定解扭器后给测试工作带来了方便，减少了安全隐患。

5存在问题

5.1旋转式解扭器在测试工测试卸负荷起机后容易损坏，一般使用寿命2个月左右，改进后（不用螺丝连接），寿命1年左右。

5.2固定式解扭器则是当毛辫子旋转扭力大于固定解扭器的作用力时，解扭器就发生损坏，毛辫子上成对的固定卡子经常部分损坏，需更换，使用寿命在1年半左右。

6几点认识

6.1旋转式解扭器受到毛辫子旋转产生的力，带动其下部顺势旋转，破除了在吃负荷时2股毛辫子打扭的问题，但卸负荷时如果不手动解扭就易损坏。固定式解扭器是利用硬物固定住毛辫子，防止其旋转打扭，当其无法克服扭力时就会损坏。建议上部安装固定式解扭器，下部安装旋转式解扭器，这样既解决防止毛辫子打扭，测试卸负荷时不用担心毛辫子打扭，又可以延长解扭器的使用寿命。

6.2研制单股毛辫子，这样就不存在打扭的问题了。

6.3悬点载荷头的应用虽然不能解扭，但解决了测试工的测试不便及安全问题。