螺杆泵地面系统安全预防

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1、螺杆泵采油地面系统安全预防知识目录一、螺杆泵采油系统组成及地面装置功能简介二、螺杆泵采油系统地面设备故障及危害三、螺杆泵系统投产、维护维修时的安全防护知识141516电控部分螺杆泵采油地面驱动部分井下泵部分7568５４2910311－电控箱；2-电机；3-皮带；4-方卡子；5-光杆；6-减速箱；7-专用井口；8-抽油杆；系统的组成配套工具部分1112139-抽油杆扶正器；10-油管扶正器；11-油管；12-螺杆泵；13-套管；14-定位销；15-防脱装置；16-筛管1、电控部分l电控箱是螺杆泵地面动力控制部分，基本功能：控制电机的启、停。

2、l安全保护功能：对电机作过载、欠载、过压、欠压、过流、欠流、漏电、堵转、断相及三相不平衡保护。另外还要有门锁、防风沙、防雨功能。l辅助功能：（自动）显示、记录螺杆泵井工况参数（如电流、电压等）。l其它功能：软启动、软停机、工况分析、智能控制等。六是2、螺杆泵地面驱动装置主要功能一是为井下螺杆泵提供动力和合适的转速二是承受杆柱的轴向载荷三是为油井产出液进入地面输油管线提供通道四是防止产出液渗漏到井场的密封功能五是防止停机过程中杆柱的高速反转安全防护功能（防反转功能、皮带防护罩、方卡防护罩等）七是辅助功能测试、防盗等。ll3、地面驱动装置的动

3、力传递启机及生产过程工作动力传递:原动机的动力通过如下动力传递系统传递到井下泵上，泵工作完成井液举升。停机过程反转动力传递：反转动力来源于油管与套管之间的液位势能和抽油杆柱的变形扭矩，消耗为杆柱的高速旋转动能和摩擦。螺杆泵地面驱动装置动力传递系统流程图电控箱电动机小带轮大带轮井液倒灌螺杆马达杆柱变形扭矩摩擦耗能反转控制系统齿轮轴螺杆泵杆柱光杆方卡输出轴大齿轮停机反转的原因分析停机反转危害4、螺杆泵采油系统反转原因及危害1）螺杆泵停机后（特别卡泵等过载情况下），杆柱中贮存有大量的弹性变形能。该能量可使杆柱瞬时高速反转，转速达到上千转，持续时

4、间几分钟到半小时。2）停机后，油管与套管间出现的液压势能（液位差）。该液压势能会使螺杆泵变成液压马达，使转子及杆柱、光杆快速反转。油套压差越大，杆柱反转速度越快，持续时间越长，直到油套压差恢复平衡为止。l螺杆泵的反转会使杆柱光杆甩弯、断脱，地面驱动装置零部件损坏、飞脱；l螺杆泵的反转不仅会危及设备的安全，还会危及附近人员的安全，造成生产事故。地面驱动装置防反转结构形式及特点为了解决螺杆泵采油系统停机反转造成系统故障，普遍在驱动装置中设置机械防反转系统。防反转系统可以装在输出轴或输入轴上，装在输入轴上的防反转系统受到的工作扭矩远小于装在输出

5、轴上的工作扭矩，但装置横向尺寸也相应变大。综合考虑选用防反转系统装在输入轴上的方案较好，易于调整维护。目前机械防反转系统主要有棘轮棘爪机构、摩擦式防反转装置、楔块防反转系统、液压防反转系统和电磁式防反转装置等方式。目前大庆应用最多的是棘轮棘爪结构防反转装置，而安全性较好的液压防反转系统目前在探索中。棘轮-棘爪式防反转装置该防反转系统一般装在驱动装置输入轴上，依靠刹车带的摩擦力释放反转势能。当驱动装置工作时，棘爪在离心力的作用下与棘轮刹车带脱离啮合，防反转系统不工作。当停机时，杆柱反转带动光杆反转，这时棘爪在重力和弹簧力作用下与棘轮刹车带啮

6、合，防反转系统工作，依靠摩擦力避免驱动装置高速反转。通过手动旋松扭矩释放螺栓，可以将贮存在杆柱中的反转扭矩释放掉，提高了驱动装置操作维护的安全性。该系统结构简单，成本低，而且能够手动释放贮存在系统上的反转扭矩，现场可更换。不足1为保证防反转系统可靠工作，需要经常调整棘轮刹车带摩擦面的压紧力。2低速时棘轮棘爪由于接触会产生噪音和磨损。3刹车带摩擦面压紧力调整及反转扭矩释放都需要人为近距离操作，而且在扭矩释放过程中，杆柱还会以一定速度反转，如果人为操作不当或刹车带摩擦面打滑，也会对操作者带来安全隐患。5、其它地面安全防护技术螺杆泵驱动装置安全

7、防护技术是为了防止螺杆泵驱动装置的零部件破损、松脱和损坏造成人员、设备伤害的技术。驱动装置安全防护技术主要包括光杆方卡防护罩、皮带罩、棘轮护罩和安全标识。光杆方卡防护罩是套在光杆方卡外面，连于螺杆泵驱动装置上端盖上，用来防止方卡螺栓松脱飞出、光杆甩弯伤人问题。皮带罩要求皮带罩有足够的结构强度，能够避免断裂的皮带、皮带轮损坏而带来的对操作人员的伤害。棘轮护罩是防止灰尘、雨雪进入防反转系统，同时防止防反转易损件破损后飞出伤人。安全标识主要是为人员提供安全警示。6、地面驱动装置的光杆密封技术上置机械密封系统：该系统将机械密封系统上移到驱动装置上

8、部，同减速箱中的油杯配合将光杆与驱动装置之间的动密封转换成光杆与轴头的静密封、轴头与油杯之间的动密封，油杯与光杆之间为间隙配合。优点：正常无泄漏工作时间大约0.5-1年或更长。不足：井口压力不