抽油机减速箱专用齿轮油的研制和生产

抽油机减速箱专用齿轮油的研制和生产工程运输公司

一、项目来源及目的意义：

1、抽油机减速箱内用油比较杂乱

2、抽油机减速箱内油品的防锈、防腐能力差

3、抽油机减速箱内油品的润滑油粘度普遍较低

4、抽油机减速箱内齿轮磨损严重

5、因用润滑油不当使损坏或报废的抽油机数量增多

6、改善抽油机的运行条件以延长设备的使用寿命

7、减少油料的使用数量、降低设备的机件及维修成本

8、增加原油产量、降低电能投入成本

二、国内相关产品与技术现状

1、在国内，各油田的抽油机减速箱中使用的润滑油种类多样，有些超出使用种类的范畴。

2、所使用的油品中部分技术指标，不能满足实际使用性能要求。

3、目前国内各油田中的抽油机很少使用适用当地状况的专用润滑油。

4、该产品和相关的产品相比具有专用性强、性能全面的特点。

5、该项目科技查新结果

该项目的科技内容经委托教育部技术查新工作站进行查新（见右查新报告）确定：

该项目达到国内先进水平

三、项目开发的主要内容、技术关键、技术指标：

（一）项目开发的主要内容

1、原料的选择及确定：

（1）基础油的选择：首先选择抗氧化性、粘温性好的基础油如石蜡基基础油作为主要原料，而后通过实验确定所需要的牌号。（2）添加剂的选择：通过抗极压性能实验数据以确定极压抗磨剂的种类和加入比例，以抗剪切稳定性数据选择粘度指数改进剂的种类，根据技术性能要求确定其他添加剂的种类和数量。

2、专用齿轮油配方的确定

通过对基础油和添加剂的选择及反复优化小样的配方得出产品最终按照配方各种原料的比例进行小批量生产。

3、专用齿轮油性能试验

（1）常规理化指标的实验按技术指标要求所实验的项目：运动粘度（高、低温）、粘度指数、闪点、倾点、水分、机械杂质、泡沫特性、腐蚀实验等项。（2）极压抗磨性能实验①

抗极压相对磨擦实验

。②“梯姆肯”（Timken）机实验、FZG（或CL-100）齿轮实验机实验（3）现场试用实验将研制的油品投入到油田运行的抽油机设备中进行现场实验，其中选择两台抽油机进行试用，并和其它各种状况相似的几口抽油机作对照，试用期一年，每季度取样进行分析,同时进行减速箱内齿轮外观状况对照。

（二）关键技术

1、专用油配方的研制及优化：该项取决于各种基础原料的性能并决定专用油是否具有全面并符合要求的各种技术性。

2、添加剂和基础油的选择：作为该项目的起始点，对专用油的各种性能极其稳定性具有一定的作用。

3、生产工艺和生产设备的改进：（1）作用：

①

加强稠化物质的溶解性。②

增加对稠化物的剪切强度。③

加大各种物质之间的溶解分散能力。（2）目的：①增加油品在使用中数据变化的稳定性。②提高产品的质量。

（三）技术指标

抽油机减速箱专用齿轮油的技术指标要求如下表：

项目质量指标试验方法粘度等级

150180220—

运动粘度(40℃)mm2/s135～165162～198198～242GB/T265粘度指数

不小于

90GB/T2541闪点（开口），

℃

不低于

200GB/T267倾点，

℃

不高于

–18GB/T3535水分，﹪

不大于

痕迹

GB/T260机械杂质，﹪

不大于

0.02GB/T511泡沫性（泡沫倾向/泡沫稳定性）mL/mL24℃不大于93.5℃不大于后24℃不大于75/1075/1075/10GB/T12579腐蚀试验，级（铜片）

121℃3h不大于

1GB/T5096液相腐蚀试验蒸馏水合成海水

无锈无锈

GB/T11143氧化安定性（950C、312h）1000C运动粘度增长

﹪

不大于

10SH/T0123抗乳化性（820C）油中水﹪不大于乳化层mL

不大于总分离水

mL

不大于

1.02.060GB/T8022Timken机试验（ok负荷），N(1b)不小于

200(45)

GB/T11144FZG（或CL–100）齿轮试验机试验（A8.3/90）通过级不小于

11

SH/T0306四、项目研究开发过程：

1、研制过程中采取的措施

1)研制过程完成专用油性能的相关项目

⑴、增加润滑油的极压抗磨性：其量值以满足或高于设备的使用要求为标准,以减少机件的磨损和降低设备的维修次数，延长设备的使用寿命，减少设备及机件的投资。⑵、增加油品本身的抗氧化能力：其目的是延长换油周期，直接和间接地降低经济损失。

⑶、改善油品低温及粘温性能：其作用是保证润滑到位，避免低温启动难，而造成卡机现象，以造成不必要的损失。

⑷、增加专用油的防锈、防腐能力：以减少设备因锈蚀或腐蚀而造成提前损坏或报废，从而延长设备的使用寿命减少设备成本投资。

2、采取的措施

⑴、理化指标的的控制：为了满足设备的使用性能和技术性能要求所控制专用油的各项数据指标如下表：（粘度指标为180#型)

⑵、极压抗磨性能数据的控制：为满足抽油机设备的实际使用性能要求，专用油的“梯姆肯”（Timken）机实验、FZG（或CL-100）齿轮实验机实验的各项实际数据如下表：项目运动粘度

(mm2/s)粘度指数闪点

(℃)倾点(℃)水分

%机械杂质

%

泡沫性mL/mL

腐蚀实验

(级)24℃93.5℃后24℃数据要求162~198≥90≥200≤-18≤痕迹≤0.02≤75/10≤75/10≤75/10≤1项目

Timken机实验，N（Ib）

FZG齿轮实验机实验，（级）数据要求≥45≥11

⑶、专用油良好的粘温和低温性能的实现：通过调整轻、中、重基础油的比例和降凝剂的量来实现，其深度以满足技术性能要求（-18℃以下）为准。良好的粘温性能是在选用了良好的基础油以及一定量的粘度指数改进剂来达到，其数值以技术性能要求（90以上）为标准。⑷、专用油抗氧、防锈、防腐等特性的确定：该项的实现是由选择优质基础油的特性和加入一定量相应的添加剂（如抗氧、抗腐、防锈剂）来完成，其量值以技术性能要求-氧化安定性项：实验运动粘度增长数（小于10%），腐蚀实验（小于1级），液相腐蚀试验（无锈）为标准。⑸、生产工艺的改进：为保证原料中粘度指数改进剂的质量，直接进购固体原料并自行设计和安装自动控制溶解设备，增加了剪切设备。在调和釜上增加了静态混合设备，其效果达到了增溶、剪切、混合分散的目的，对产品质量以及稳定性起到了一定的作用。

3、产品质量的评定我们采用如上措施解决了相关的几个项目，完成专用油试样的少量生产。其检测数据符合技术性能要求，结果如下表：

试样自检和单项指标委托检测合格后，委托有关国家职能部门做质量评定，在通过了各项鉴定后，将生产的少量合格产品进行抽油机减速箱现场试用。项目运动粘度

(mm2/s)粘度指数闪点(开口)(℃)倾点

(℃)水分机械杂质

%%泡沫性mL/mL

腐蚀实验（级）100℃40℃

24℃

93.5℃

后24℃

检测数据

17.41

174

108

208

-24无0.0073

0/0

0/0

0/0

1b项目液相腐蚀实验氧化安定性

Timken机实N（验，Ib）FZG齿轮实验机实验,（级）抗乳化性（82℃

）蒸馏水合成海水油中水乳化层总分离水数据

无锈无锈

7＞60＞11

0.4

1.0

25

五、现场应用：在滨南采油厂部分油井的抽油机减速箱内做实际使用实验，其中在郑36–3–3和郑36–9–5两口油井进行换油实验，其它油井取样做对比实验，如下是实验数据结果及使用后内部齿轮等机件的外观照片：（1）在抽油机减速箱内试用测试数据测试日期（2004年）抽油机号

运动粘度

400C粘度下降（%）

粘度指数

闪点

倾点

水份%

抗磨擦实验（级）

备注1000C

400C

4月28日

郑36-3-3

5.65

38.38

—

97

190-16无2原用油4月30日

郑36-5-5

5.61

35.19

—

95

190-14无24月30日

郑36-9-5

5.05

30.98

—

83

194-16无25月26日郑36-7-55.1931.22—93200-17无24月27日郑36-3-317.41174.00108208-24无9试用原样油5月24日郑36-9-517.41174.00108208-24无97月31日郑36-3-316.42159.18.56109204-24无8试用抽样油（第1季度）8月25日郑36-9-516.13162.96.38103200-24无911月1日郑36-3-315.62153.411.84104206-24痕迹8试用抽样油（第2季度）

11月24日郑36-9-515.35148.214.83105208-24无805年1月26日郑36-3-315.32145.016.67108204-24无9试用抽样油（第3季度）05年1月28日郑36-9-515.16144.317.07106208-24无805年5月10日郑36-9-514.93142.318.21105206-24无8试用抽样油（第4季度）05年5月29日郑36-3-315.02142.917.87106204-24无8上表试用油测试数据分析：①四台抽油机原用油粘度项都很低，该类油品属32#机械油的可能性较大。②四台抽油机原用油倾点较高，不能较好地满足胜利油田所在地区的使用要求。③试用油在使用四个季度后，除粘度项有所降低外其它各项数据变化很少，说明专用油可适合抽油机设备的使用。④抽油机原用油的极压实验数据很低，基本上都位于2级，而专用齿轮油在所有试用过程中，极压实验数据都位于8级以上，其相对抗极压实验数据提高到4倍以上。

（2）抽油机减速箱使用专用油和原用油的效果比较：①使用一季度专用油后（郑36–3–3）

未使用专用油（郑36–7–5）②使用二季度专用油后（郑36–9–5）未使用专用油（郑36–5–5）③使用三季度专用油后（郑36–3–3）未使用专用油（郑36–7–5）④使用四季度专用油后（郑36–9–5）未使用专用油（郑36–5–5）

如上各季度齿轮箱内机件外观照片比较：

1、郑36-3-3号和郑36-9-5号油井使用抽油机减速箱专用齿轮油后，减速箱内各齿轮等件清新明亮，几乎看不到腐蚀、锈蚀部分，齿轮油膜挂齿厚度增加。

2、未使用抽油机减速器专用齿轮油的郑36-5-5号郑36-7-3号油井，减速箱内每个时期各齿轮和机件锈蚀部分较多，油膜挂齿量较少，机件呈旧状。

六、技术成果总结及经济效益分析

1、技术成果总结（1）抽油机减速箱专用齿轮油具备的性能

①、良好的的抗极压性

②、良好的粘温性和低温性能

③、抗氧化能力强

④、较强的抗腐蚀性和防锈性

（2）我们研制的抽油机减速箱专用齿轮油先后通过了胜利石油管理局设备检测站和中石化股份有限公司济南分公司研究所检测，如下为取得的质量认可报告

①、设备监测站质量认可报告

②、中石化济南公司研究所质量认可报告

（3）通过自检数据结果、现场应用试验数据的变化、齿轮箱内齿轮外观对照以及职能部门对该专用油的鉴定，说明该专用油完全能保证抽油机减速箱安全、稳定、长期运行