如何提高抽油机平衡率

如何提高抽油机平衡率
一、立项的目的、意义、现状
随着油田节能形势的要求，如何使抽油机井达到平衡状态，节能降耗显愈来愈为重要，我队有抽油机井146口，每月开井近134口，但抽油井平衡率只有70%左右，一直以来达不到厂矿要求，为改变这种状况，我们小组选择这一课题进行活动，力争取得较好的效果。

二、主要研究内容及解决的主要问题
1、通过活动分析造成抽油机井平衡率低的各种因素，并针对要因采取对策。

2、通过活动加深了员工对抽油机井管理重要性，加强管理，提高抽油井管理水平。

3、强化管理制度的执行，杜绝违反操作规程和不严格执行质量标准现象。

三、预期目标及成果验收条件
经开展本课题活动使目前抽油机井平衡率有所提高，降低影响抽油机井不平衡因素。

四、抽油机井平衡率简介
抽油机井平衡率作为油井管理中的重要指标，抽油机悬点在工作中承受着脉动负荷，由于其在工作过程中的不对称性，上下冲程相差很多，一般来说，上冲程载荷大，下冲程载荷小，使得上冲程电机所受负荷很大，电机做功大，而下冲程电机做功小，还会呈现出负功状态，造成悬点紧拉着旋转口使得电机受力不均而造成的抽油机失去平衡。

因而会对抽油机产生损害。

这种损害表现在：第一，浪费电能，降低抽油机的工作效率及使用寿命。

这是由于抽油机在工作中担负的负荷过大，下冲程带着电机运转造成的。

第二，由于抽油机在工作中，载荷很不均匀，致使抽油机发生震动，进而对其使用寿命产生影响。

第三，会使曲柄旋转不平衡，失去均匀的转动速度，进而影响到抽油机以及泵体工作，从而对油井产量产生影响。

因此，在抽油机工作过程中，在单井必须要保持其平衡率在85%
以上。

五、抽油机不平衡造成的危害
1、对电机：由于抽油机不平衡引起电机负荷不均匀，上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机带动电机运转，造成功率的浪费，降低了效率缩短了电机寿命。

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2、对抽油机：由于抽油机曲柄运转不平衡，使抽油机发生振动，导致各连接螺丝松动，易出现故障，影响抽油机装置的使用寿命。

3、对抽油泵及抽油杆：由于运转速率不平衡，影响了抽油杆和泵的正常工作。

六、抽油机平衡方法
按照平衡原理和平衡装置所安装的位置不同，可分为机械平衡和气动平衡两类（一）机械平衡
1、游梁平衡：游梁的尾部装设一定重量的平衡板以达到平衡的目的。

这是一种简单的平衡方式。

优点：平衡块重量轻，螺丝固定，谪书考便；
缺点：安装位置高，平衡过重会产生较大的损性力，所以平衡块不宜加得太多。

适用；驴头悬重在3吨以下的轻型抽油机。

2、曲柄平衡：将平衡块安装在曲柄上来进行平衡的方式叫曲柄平衡。

优点：调整方便，通过调整其在曲柄上的位置及平衡块重量就可以完成。

缺点：重量大，离心力大，易发生机械事故。

适用：驴头悬重在10吨以上的重型抽油机
3、复合平衡：是在同一台抽油机上，既有游梁平衡，又有曲柄平衡的叫复合平衡。

优点：调节方便，小范围调整时，可调整游梁平衡块，大范围调整时，则调整曲柄平衡块。

缺点：惯性力和离心力依然存在
(二)气动平衡
利用气体的可压缩性储存和释能量，来达到平衡目的的方式叫气平动平衡。

优点：减少了抽油机的动负荷及震动，平衡效率高。

缺点：地面设备复杂，加工精度高，造价高。

五、检查平衡的方法
1、观察法：
听：上下冲程电机的运转声音。

看：断电后不拉刹车，观察曲柄及驴头停留的位置。

也可观察上下冲程光杆运行速度的变化情况。

2、测时法：
只适用于普通机型(对有相位角及极位夹角的抽油机不适用，因为其曲柄上下冲程时运转的角度不相等。

)用秒表测驴头上下行程的时间。

3、测电流法：
用钳形电流表测电动机三相电流，通过计算来判断是否平衡。

操作：通过调整平衡重位置，使电机在上下冲程时所做的功尽量相等，以达到提高平衡率的目的。

油田在进入采油的中后期，就会发生含水量骤升的现象。

由于在采油过程中不断向地下注水，使得地下水质变差，井况更是不容乐观。

加之水质的矿化度增大，腐蚀、偏磨情况不断增多，管线结垢等现象出现，使得油田作业面临着很大的困难。

而平衡率在油田作业过程中，是一个衡量油田管理情况的重要指标，本文针对油田现状，在如何提升油田平衡率的层面进行
抽油机平衡的原理与条件
2.1 不平衡原因
主要是抽油机在工作过程中，由于悬点荷量的差异，而使得电机在上下冲程中所做的功不同。

产生的后果有：（1）由于在上冲程中电机所承受的极大负荷，使得在下冲程中电机被带着运转。

这种模式不仅造成了能源的极大浪费，对电机的使用寿命也造成极大降低。

（2）由于负荷的不均衡，使得抽油机震动强烈，进而影响到整个装置的使用寿命。

（3）曲柄失去匀速旋转的条件，对抽油机的正常工作效率产生影响。

2.2 平衡原则
平衡原则：
（1）必须使抽油机电机在冲程的整个环节做功相等。

（2）保证整个冲程过程的电流峰值相同。

（3）保证冲程中曲柄轴扭矩及峰值相同。

3 影响因素分析
抽油机在工作中，悬点一直在承受上下交变的往复负荷，在以水作为驱动采油井中，其负荷主要受到水、石蜡以及气的影响，通过对现场工作情况进行分析，得到以下影响其平衡的因素。

（1）地质结构的原因。

由于地质结构的不断变化，使得液面及含水量和原油的粘度不断发生变化，或者由于设计排量达不到设计要求时，都会造成不平衡现象发生。

而曲柄的平衡方式为固定调整模式，不能进行动态调整。

即便使机械部分达到平衡，而在设别运行中由于液面的压力也会导致新的不平衡的产生，因而促使抽油机的工作效率降低。

（2）抽油机在工作的整个过程，其平衡都是相对的。

旋转曲柄不断地运动，使得配重重力不断发生改变，而液柱及光杆所受的重力不变，为了使曲柄所承受的惯性得到克服，必须减少配重重力的不平衡量，用增加机械功的方式来补充配重的不足，因此，需要大功率电机。

但是，在实际工作中，电机长期轻负载的状态，造成了严重的能量损失。

（3）由于原油中石蜡含量很高，必须在井口加装防蜡、清蜡设备，由于受条件的限制，使得加药及化清周期执行不到位，因而油井结蜡严重，这种情况也打破了抽油机的原有平衡。

（4）由于油井中砂子的存在，造成了活塞与泵筒之间的摩擦，增加了抽油机的运行负荷，严重时还会造成泵卡死的现象。

4 采取的对策
（1）加强洗井，制定合理的周期，减少因为结蜡而产生的不平衡。

（2）对油井不平衡的原因进行分析，针对不同的原因采取不同的对策。

（3）提升油井的防蜡效果，定周期井口加药。

（4）对不平衡井要加强管理，使其尽快达到平衡指标。