宋春夏 尹利明 付建勇 王志洁 唐宾霞
【摘要】油田开发生产过程中，许多油水输送支干线的控制闸门因老化、破坏、管理不善会造成闸门结构不全，导致无法顺利开关，而现场大多采用硬砸、生拔的开关方法，对安全生产极为不利，并且对油水系统管理也造成诸多不便。因此，研制出一种简易丝杠开关器，解决了这一问题，对提高劳动效率、减少不安全因素有较好的推广价值。
【关键词】油田开发;安全;支干线;闸门;丝杠开关器
1.引言
在油田开发中，输油支干线及注水管网的支干线埋藏深度较浅，各种型号的闸门由于体积较大，大多暴露在地表。在经济利益的驱使下，闸门的手轮和支架被偷盗的现象严重。闸门遭偷盗破坏后，只剩下阀体和丝杠，造成无法开关闸门，增加了工人的劳动强度和现场管理难度，容易酿成安全事故，并造成严重的经济损失。因此，我们在现场生产过程中制做一种便于开关闸门的工具，以减少因闸门无法开关造成的不安全因素并将经济损失降至最低。
2.渤南油田油水系统支干线控制闸门现状
渤南油田的注水管网干线共有96.05km，节点闸门56处，外输油干线133.75km，闸门节点88个，因各种原因造成不完整的闸门共78个，占全部闸门节点的54.2%。而目前现场应用最多的方法是用工具撬开丝杠和锤打丝杠关闭的方式开关闸门。
撬开丝杠法：就是当需要开启闸门时，将管钳调整到合适的开口，咬住闸门丝杠，撬动丝杠或者用榔头、锤子等敲打管钳，使闸门开启;在需要關闭闸门时，敲打管钳或丝杠，使丝杠带动闸板关闭闸门。但这种方法在应用时，容易造成丝杠的丝扣被破坏，且敲击会造成丝杠弯曲，对闸门的开关造成更大的障碍，并且操作中存在许多不安全因素。
因此，研制丝杠拔杆器就显得至关重要，该工具的研制有助于提高整个油水系统的管理，提高工作效率，提高生产安全系数。
图1 示意图
3.丝杠拔杆器的结构及工作原理
3.1 丝杠拔杆器的结构
丝杠拔杆器分三部分组成：
（1）底座部分：一个可以与闸门球体中部底座对接的多孔式底座，用螺栓与螺帽连接固定，将丝杠拔杆器与阀体连接。
（2）涨力顶丝部分：八根可以张开闭合的涨力式四连杆结构，可以通过旋转螺杆，打开或关闭，起到通过卡瓦带动丝杠升起或降落的目的，起到把闸门打开或关闭的目的。
示意图如图1所示，实物如图2所示。
图2 实物图
（3）固定装置：由四根小顶丝及两片卡牙组成。工作时将四根顶丝围绕闸门丝杠调整至合适位置，放入卡牙，顶紧顶丝固定。
3.2 工作原理
将处于打开状态的闸门关闭时，将丝杠拔杆器的涨力顶丝部分处于撑开的安装状态，调整传动螺杆使丝扣伸出工具合适位置，套入闸门丝杠，将底座安装在阀体上，固定卡瓦部分先调节四条顶丝处于丝杠周围，以能放入卡瓦为易，放入卡瓦片卡卡紧在闸门丝杠上，此时应卡在丝杠最上部，转动传动螺杆，使传动螺杆带动涨力式四连杆结构回收，使闸门丝杠下移，最终落至阀体最低点，闸门处于关闭状态。
施工完毕需打开闸门时，转动传动螺杆，使涨力顶丝呈支撑状态，撑起卡瓦，从而使闸门丝杠上移，达到打开闸门的目的。闸门丝杠全部打开后，回收半圈，卸下工具，完成施工。
4.现场实施实例
以低产队采油3队为例，对丝杠拔杆器进行了试验。采油3队油水系统12公里，节点闸门26处，被损坏闸门17处，点全部闸门节点的65.4%，该队日油水平37吨/天，由于管线老化，闸门损坏较多，经常会发生系统停井补漏的施工。2013年8月份，在采油3队使用该工具共8次，实例如下：
8月3日67#站流程改造，影响3个计量站8口油井的支干线流程，分别使用顶丝式丝杠开关工具2次，开关闸门时间分别耗时0.8小时、0.7小时，比原来的一般开关方法节约时间2小时，按每小时影响产量0.5吨计算，原油按3700元/吨计算，当天增效0.5*2*3700=3700元。
8月10日因采油303队流程改造补漏，使用顶丝式开关工具6井次，平均耗时0.75小时，比原来的开关方法节省开关时间共计6小时，共影响油井21口，按每小时影响产量1.2吨计算，原油按3700元/吨计算，施工提前完成相当于增效1.2*6*3700=2.664万元。
5.经济效益评价
2013年根据采油303队成本核算记录显示，与去年同期相比，共使用丝杠开关器8次，减少停井时间8小时，相当于多产原油8.2吨，按每吨原油价格3700元/吨计算，增加效益约：8.2*3700=3.034万元。
6.结束语
当然，丝杠拔杆器在生产中的实际应用价值远不止如此，在渤南油田每年油水系统穿孔214次中，需停井施工的次数远大于采油3队的使用次数，因此，该工具所产生的效益会更大，极有推广空间。
因此，这种工具的研制，方便了生产，解决了系统损坏闸门开关难的问题，提高了施工效率，降低了安全风险，对油田生产起到了一定的增效作用。
