刘奕良 崔东华 孙佳星 李晨

摘   要：采油机械是采油工程的重要组成部分，采油机械工作性能与采油质量和经济效益息息相关。将表面工程技术运用于采油机械管理中，可以优化采油机械的运行质量和效率，美化机械设备的外观，对延长机械设备的使用寿命非常有利。基于此，本文将根据采油机械表面维护现状，分析表面工程技术的应用方式，为采油工程建设提供参考和帮助。

关键词：采油机械  表面工程技术  应用策略

中图分类号：TE93                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2020）06（c）-0050-02

所谓表面工程技术，就是对机械设备表面进行处理维护，利用涂层、改性等方式，保护机械表面的状态和质量，从而达到表面美化、性能优化的目的。但是，目前采油机械管理维护工作主要以内部结构、运行状态为主，对表面工程养护工作重视程度不高，导致采油机械管理效果不佳。因此，为了提升采油机械的运行质量，加强机械表面工程保养工作非常必要，这也是提升采油机械经济效益的关键。

1  采油机械表面工程技術应用现状和意义

1.1 表面工程技术应用现状

根据调查显示，目前采油机械对表面工程管理重视程度较低，过度重视采油量管理，忽视了采油工程整体效益。虽然我国采油量不断增加，但是由于成本管理不到位，导致采油工程经济效益偏低，无法实现高质量、高效率、高收益的采油作业。同时，随着采油环境和条件的恶化，采油机械问题也层出不穷，如：表面工程养护不当、故障管理不到位等等，严重影响了采油机械运转质量，采油工程系统稳定性也受到不利影响。此外，相比其他机械设备而言，采油机械的表面工程管理较为复杂，现阶段的表面工程技术需要不断优化创新，才能更好地服务于采油机械管理。

1.2 表面工程技术应用价值

采油机械表面工程主要是对机械表面的处理工作，其目的是提升机械表面的防腐、耐磨、耐热、耐疲劳等能力，既可以美化机械表面，又能保障采油机械的运行环境。同时，在采油机械管理中，落实表面工程维护工作，可以有效控制机械的损耗，及时维护和保养机械表面，确保机械表面的完整性和安全性，也可以适当减少机械间的摩擦，保障采油机械生产精确度。除此之外，采油机械表面工程管理，从多个角度维护了机械设备的安全性能，不仅可以延长采油机械的寿命，减少机械生产的损耗，还可以优化机械生产效率和质量，对采油工程发展非常有利。

2  采油机械的表面工程技术应用策略

2.1 抽油杆的表面工程

目前，20CrMo调质钢、42CrMo正火回火钢以及非调质钢是抽油杆设备材料的主要成分，但是在实际应用过程中，抽油杆的抗腐蚀性和疲劳性较弱，所以常常出现断裂问题，影响抽油机械的运行质量。因此，将表面工程技术应用于抽油杆保养中，利用特殊技术强化抽油杆的抗腐蚀能力和抗疲劳能力，对抽油杆进行加固处理。例如，根据抽油杆的具体材质，对其舒适喷丸强化处理，再利用疲劳强度试验检验喷丸效果，进一步强化抽油杆的抗疲劳能力。同时，高频冲击感应加热也是强化抽油杆表面的主要方式之一，通过频率处于20～30MHz的超高脉冲对抽油杆表面进行加热，待达到标准温度之后，再实施冷却处理，为抽油杆表面打造一层保护膜。此外，在进行抽油杆表面防腐防磨处理时，可以采用油杆涂覆方式，转移金属离子，从而达到保障抽油杆表面的完整性、提升抽油杆耐磨性的目的。例如，在采用涂覆技术时，涂层的粘结度能够达到27MPa左右，保护抽油杆的使用环境，减少日常使用和环境对抽油杆的腐蚀伤害，有效的解决抽油管的腐蚀和摩擦问题。

2.2 抽油泵和阀组件表面工程

首先，抽油泵表面技术应用。45号钢镀铬柱塞是我国的通用抽油泵，其长期工作于含氯离子和盐水的井液，导致表面腐蚀问题非常严重。因此，为了克服抽油泵镀铬层成片脱落问题，加强抽油泵表面工程技术应用，可以提高抽油泵柱塞耐砂粒磨损能力，有效减少抽油泵的腐蚀损害。同时，泵筒零部件的表面工程而言，可以采用深井式镀铬、深井式气体渗碳炉、激光表面强化技术等方式强化泵筒表面，其中激光表面技术更加现代化、智能化，但是无论是哪一种表面强化技术，都可以提升抽油泵表面的强度。其次，阀组件的表面技术应用。阀座和阀球是采油机械阀的主要组件，这也是最容易发生损坏的部件。因此，根据阀组件的损伤原因，制定针对性表面管理工作，可以强化各组件的表面强度，从而提升阀部件整体性能。例如，阀座口密封表面处是常见的损坏部位，所以为了避免这一问题，可以优化阀座组合设计，利用好不锈钢材质打造阀座体，利用氮化硅的陶瓷材质打造阀座口，全面提升阀座组件的强度和防护能力，对控制机械设备成本也非常有利。

2.3 电动潜油离心泵的表面工程

在采油机械的轴承系统中，导叶轮间的摩擦问题非常严重，这不仅会影响导叶轮的运行效率和质量，还会增加机械运行阻力，加大能源消耗。二氧化锆具有强度高、硬度高、质量轻等特征，将其运用于泵组件中，可以降低摩擦系数，提升轴承的工作效率，更好地服务于轴承系统。因此，将陶瓷、二氧化锆等材料合理运用于表面工程管理中，可以强化泵表面强度，有效减少电动潜油离心泵各部件的摩擦损耗，增加泵零件的使用寿命，确保泵组件的运行状态。同时，在科学技术的支撑下，轴承系统运行环境也得到了改善，将真空渗透技术应用于其中，可以减少外部腐蚀因素的入侵，对提升止推轴承的承载力非常有利。

2.4 螺杆泵和水力活塞泵的表面工程

随着采油工程运行负荷增加，采油机械的工作压力也随之增大，再加之采油出砂问题日益严重，导致表面摩擦腐蚀问题越来越突出。螺杆是螺杆泵的重要组成部分，其材料主要为碳钢，但是镀铬螺杆抵抗油气腐蚀能力较弱，所以常常会出现表面腐蚀问题。因此，在螺杆的表面工程管理中，增加螺杆表面强化和加工处理，利用好防腐涂层、材料优化等方式，增强螺杆表面的强度和精度。例如，将螺杆表面覆盖专用钢，将其作为螺杆本体的保护层，从而提升耐磨性和抗腐蚀能力。同时，将新型聚合物材料作为螺杆-衬套的材料，合理运用表面改性技术，强化衬套的油溶性和表面耐磨性。另一方面，水力活塞泵可以采用新表面材料，提升活塞泵的使用质量，也可以更好地服务于泵体工作。例如，根据水力活塞泵的工作环境，在其表面进行化学复合镀、离子注入技术，从而提升水力泵的耐磨性，也可保障水力泵运行的稳定性。通过这样的方式，不仅可以保障螺杆泵和水力活塞泵的运行稳定性，提升采油机械的工作效率，还可以提高采油工程成本控制质量，减少表面损耗对机械的不利影响，延长采油机械的使用寿命。

3  结语

总而言之，将表面工程技术合理运用于采油机械管理中，落实采油机械的表面工程管理工作，对优化机械外观、保障机械运用质量意义非凡。通过分析采油机械表面工程管理现状和价值，从抽油杆、抽油泵、阀组件、离心泵、螺杆泵等多项采油机械部件的表面管理工作出发，不仅落实了表面工程管理内容，确保采油机械的运行环境，还可以维护采油机械的安全性和可靠性，保障采油工程顺利进行，提升采油机械表面管理技术水平，有利于全面推动采油事业的发展。

参考文献

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