抽油机平衡判断方法与调整方案比较
抽油机平衡判断方法与调整方案比较
发表时间：2015-02-05T15:37:53.943Z 来源：《科学与技术》2014年第12期下供稿作者：宋先龙
[导读] 油田生产中抽油机平衡调整方法较多，每种方法的调整效果不同。
中石化胜利油田分公司胜利采油厂宋先龙
摘要：油田生产中抽油机平衡调整方法较多，每种方法的调整效果不同。
分析了评价抽油机平衡的3个基本准则，指出3个评价标准均可通过提取抽油机单冲程功率曲线中的信息获得。
对抽油机调平衡后，使其同时满足3个基本准则时，可认为抽油机处于理想的平衡状态。
现场试验测试和数据分析表明：采用准则二中的功率法调平衡后，抽油机可同时满足准则一和准则二，并接近准则三的要求，可实现抽油机平衡调节。
关键词：游梁式抽油机；平衡准则；功率法；电流法
由于游梁式抽油机复杂的机械运动，使抽油机的平衡调整存在较大的难度。
目前的油田生产中，抽油机平衡的评价标准通常采用“电流法”，当下冲程最大电流与上冲程最大电流之比在80％～110％时，认为抽油机处于平衡状态。
然而，电流法检验抽油机平衡时会出现假平衡现象，这是由于抽油机下冲程时会产生电机倒发电现象，而钳形电流表采用的电流互感器无法判断电流的相位导致误判，生产实践已经证明这种方法无法准确评价抽油机的平衡。
因此，电能法、示功图法、平均功率法、曲柄轴转矩法等相关方法被广泛讨论。
为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标，本文讨论了抽油机平衡评价准则原理，指出抽油机平衡的3个基本准则。
若抽油机运行中能同时满足3个平衡准则时，则抽油机工作状态最佳，处于较节能的状态。
1 抽油机平衡判断原则
根据《游梁式抽油机平衡的评价标准》中规定，电流法和平均功率法是抽油机调平衡的方法，但这2种方法都可归于基本准则：1）准则一：抽油机的电动机在上、下冲程中对外做功相等。
2）准则二：悬点上、下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等。
3）准则三：整个冲程中减速箱曲柄轴转矩的均方根值最小。
（1）准则一。
这一准则通常用于游梁式抽油机平衡装置的设计，根据此准则可计算出平衡装置所储存或释放的能量Ａ0为
Ａ0＝（Ａｕ＋Ａｄ）/2 （1）
式中：Ａｕ为上冲程抽油杆柱下落所做的功；Ａｄ为下冲程提拉抽油杆柱和油柱所做的功。
Ａ0可通过抽油机的实测示功图，或者利用静力示功图求得。
电动机在上、下冲程中对外做功可转化为电动机的输出电能，而电动机输出电能与输入电能成正比。
因此，可通过测量电动机上、下冲程的输入电能是否相等来判断抽油机平衡状态，也称为电能法。
式（2）表示电动机功率曲线的上冲程所包围面积和下冲程所包围的面积相等，即上、下冲程电动机对外做功相等。
则有
（2）
式中：Ｉｕ、Ｉｄ为上下冲程的输入电流；Ｕ为输入电压；ｃｏｓφ 指电动机功率因数；ｔ为抽油机工作时间。
当下冲程与上冲程对外做功之比在80％～110％时，则认为抽油机平衡。
（2）准则二。
这一准则通常用于游梁抽油机的平衡状态检验与调整，但减速箱曲柄轴的转矩测量比较繁琐，通常可根据实测的光杆示功图及转矩因数表来绘制转矩曲线。
这样的测量过程不利于现场的实际应用。
由于电动机的输入电流和功率与减速箱曲柄轴转矩近
似成正比，因此人们通常比较上冲程和下冲程的电流峰值和功率峰值来取代曲柄轴转矩峰值。
(3)准则三。
调整抽油机平衡是为延长抽油机使用寿命，即希望减速箱曲柄轴输出转矩最小。
在不平衡的抽油机上，曲柄轴输出转矩通常有正有负，因此转矩的平均值Ｍａ无法反应实际的载荷，通常采用均方根转矩Ｍｆ来反映减速箱曲柄轴的载荷情况。
均方根转矩与平均转矩之比为周期载荷系数，其反映载荷转矩的波动程度。
均方根转矩和平均转矩的表达式为
从节能角度分析，若使抽油机最节能即使电动机的变动损耗最小，而变动损耗与电流的平方成正比，电动机的电流取决于载荷转矩。
因此，要求电动机载荷转矩的均方根值最小。
只要保证曲柄轴转矩的均方根值最小，就能保证电动机负载转矩均方根值及电流的均方根值最小，即电动机工作在节能状态。
因此，曲柄轴的均方根转矩最小时，抽油机可安全节能地工作。
电动机的载荷转矩通常不易测量，但功率容易测量。
对于转差不大，转速变化较小的电动机，近似认为电动机转速与曲柄轴角速度是常数，曲柄轴转矩与电动机输入功率大体成正比。
可利用电动机的均方根功率的极小值作为判据对抽油机平衡率进行调节。
只有当功率曲线傅里叶级数的正弦分量占主要作用时，这种调节方式才能起到较好的效果。
2 调整判断方法
2.1 电流法
尽管电流法测试抽油机平衡时会出现假平衡状态，但这种方法简单，仍被采油单位所采用。
实际应用时对非平衡抽油机进行调整，（3）
式中：ΔＲ为达到平衡时平衡块的移动量；Ｍｍａｘ为抽油机最大转矩；Ｗｂ为平衡块重；Ｗｍａｘ、Ｗｍｉｎ为悬点最大和最小载荷；Ｓ为冲程；ｎ为冲次。
该方法适用于现场抽油机平衡状态较好情况，当抽油机严重不平衡时，此方法无法有效调整平衡。
2.2 功率法
功率法是通过测量电动机的功率变化曲线，分析抽油机的平衡情况，当下冲程和上冲程最大功率的百分比在80％～100％之间时，则认为功率平衡，此值通常不大于100％。
这种判断方法与电流法原理相同，但该方法可以克服抽油机的假平衡现象，即当抽油机带动电动机发电时，测量的功率曲线为负值。
3 调整原则比较
由以上分析可知：准则一采用抽油机上、下冲程功率曲线的面积比；准则二采用上、下冲程功率曲线的峰值比；准则三是对功率曲线进行傅里叶级数展开，使抽油机工作时电动机均方根功率取得极小值。
任何一种平衡准则都与电动机功率曲线相关，因此，通过对功率曲线进行分析可实现抽油机平衡率调节。
当抽油机处于良好平衡状态时，曲柄轴转矩曲线等效于功率曲线。
抽油机的上、下冲程是对称的，采用准则一和准则二来判断平衡率将得到相同的结果，而准则三需要滤除曲线的一阶正弦分量，得到不同的功率曲线。
若对新功率曲线
采用准则一和准则二时，将与原功率曲线得到不同的平衡率；而准则二仅考虑上、下冲程的峰值功率，信息量偏少，在实际应用中与准则一得到的平衡结果存在差别。
由此可见，采用3种平衡准则分别调节抽油机时，将得到3种不同的平衡效果，具体哪种情况下的平衡效果最好目前还未有统一定论。
若通过调节抽油机平衡块，使其同时满足3个基本准则，则可认为抽油机处于理想平衡状态。
参考文献：
1.金伟，高增海等．抽油机平衡测试方法的研究与改进［Ｊ］．石油机械，2001，29．
2.侯立功，刘超，陶明．双驴头抽油机平衡调整的简易方法［Ｊ］．油气田地面工程，2008.。
第四章抽油机平衡的检测与调试_pdf
第四章抽油机平衡的检测与调试学习目标掌握抽油机平衡原理，能够正确判断抽油机平衡状况，熟练完成抽油机平衡调节。
第一节用观察法检查抽油机平衡状况一、操作方法（1）启动抽油机。
（2）抽油机运转几周后停止抽油机运行，观察驴头和曲柄停留位置，认真听运转声音。
（3）判断抽油机平衡状况。
二、技术要求（1）认真仔细地观察、听。
（2）必须按准则判定。
（3）判断平衡状况准则：①抽油机启动顺利，电动机无怪叫声，则抽油机平衡。
②当曲柄在任何转角停机时，曲柄可停留在该位置，或者断电后曲柄向前滑动一个很小的角度停下来，则该机平衡良好。
③当驴头在任何位置停机时，曲柄平衡块都要反复摆几下，最后使驴头停在上死点，即曲柄位置指向下方，则该机平衡偏重。
④当驴头在任何位置停机时，曲柄平衡块都要反复摆几下，最后使驴头停在下死点，即曲柄位置指向上方，则该机平衡偏轻。
⑤当驴头在任何位置停机时，曲柄缓慢地滑行到指向上方位置停下，或曲柄缓慢地退回到指向上方位置停下，则该机平衡偏轻。
⑥当驴头在任何位置停机时，曲柄缓慢地滑行到指向下方位置停下，或曲柄缓慢地退回到指向下方位置停下，则该机平衡偏重。
第二节用测时法检查抽油机平衡状况一、操作步骤（1）启动抽油机；（2）观察驴头运行；（3）准确测量抽油机上下行程时间；（4）判断抽油机平衡状况。
二、技术要求（1）应集中精力观察驴头运行。
（2）测试驴头上下行程时间应准确。
（3）必须按平衡准则进行判定。
（4）判断平衡状况准则：①上下行程时间相等，则该机完全平衡。
②上行程快，而下行程慢，则该机平衡偏重。
③上行程慢，而下行程快，则该机平衡偏轻。
第三节游梁式抽油机平衡的调整一、操作步骤（1）用观察法、测时法、测电流法等方法判断抽油机平衡状况。
（2）将曲柄停在水平位置，刹紧刹车。
（3）卸下安全销块，卸松曲柄块固定螺栓。
（4）根据计算出的平衡重半径位置，用摇柄及撬杠将平衡块移动到平衡（5）安装安全销块，拧紧平衡块固定螺栓。
抽油机井的平衡调整
表 ２ 第 七 采 油 厂 调 平 衡 井 能 耗 测 试 对 比表
上 电流 下 电流 平衡度 有功功 系统效 系统效 节电率 项目 ｝ ｝ ／ ％ 室／ ｋ Ｗ 率／ ％ 率提高 ／ ％
／ ％
作 业 区
二 、平 衡 判 定 方 法
调平 衡前 ３ ８ ． ４ ６ ３ ０ ． ２ １ １ １ ２ ０ ９ ６ ． ９ ４ ４ １ ２ ． １ ４
Ｏ． ６ ２ ４ ． ８ ８
工 作时 ，始 终处 于 平衡 状 态 的抽油 机 是没 有 的 ，因
调平 衡后 ２ ７ ． ６ １ ２ ７ ． ６ ７ １ ０ ０ ． ８ ３ ６ ． ６ ０ ５ １ ２ ． ７ ６
方 法 有两 种 ，一 是测 量 驴头 上 、下冲 程 的时 间 ，二 是测
量上 、下冲程 中 的电流 。 １ ． 测量 驴头 上 、下冲程 的时 间
目前 ，全 厂 主要 应 用 的平衡 方 式为 曲柄 平衡 ，就 是 将平 衡 重加 在 曲柄 上 ，这 种方 式便 于 平衡 的调整 ，同时 可避 免 在 游梁 上 造成 过 大 的惯性 力 。根 据 ２ ０ ０ ６年 １ ２月
抽 油机 在平 衡 条件 下 工作 时 ，上 、下冲程 的电 流峰
值 应该相 近 。即 ：
平衡 率 ＝， ÷， ×１ ０ ０
平衡 率 ／ ％
８ １ ． ４
平衡井 ／口
一
不平衡 井 ／ 口
６ ５
如 果 上冲 程 的 电流 峰 值大 于下 冲程 的 电流峰 值 ，说 明平 衡 不够 ，则 应增加 平 衡 块重 量或 增 大平衡 半 径 Ｒ ；
抽 油机 井平 衡状 况 的好 坏直 接 影响 到减速 器 、电机 的负 荷 、使 用寿 命及运 转平 稳性 。进 行抽 油机 平衡调 整 ， 就 是 为了保 证抽 油机在 最 佳状 态 下 ，以降 低 能耗 、提 高
3-3抽油机的平衡
3.复合平衡方式计算
平衡半径公式：
R = (Wr ′ + Wl ′ s RW cr ) − c c − ( X uc + Wb ) 2 2Wcb Wcb bWcb
曲柄平衡
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ复合平衡
采油工程 9
二、抽油机平衡计算
3.平衡测量与调整 （1）利用 “上、下冲程电流峰值相等”来检测抽 油机的平衡情况。
测电动机上、下冲程的电流峰值Iu和Id • Iu＞Id 平衡不足 • Iu＞Id 平衡过重 在两个电流中有一个小的，一个大的 若I小/I大 ≥0.8时就认为是平衡了，否则就要重新计算 平衡半径或平衡重，重新调整平衡。
H t
Nr
采油工程 21
四、抽油机井的系统效率
电动机效率
地面效率： η地面
HPPR = Nm
皮带和减速箱效率 四连杆机构效率 盘根盒效率
HP 井下效率： η井下 = H HP PR
抽油杆效率 抽油泵效率 管柱效率
抽油效率： η抽油 = η地面 ×η井下 =
HPH Nm
采油工程 22
1.平衡条件
• 在上冲程中平衡系统放出 能量，帮助电机对悬点做 功：
Au = Aw + Amu
• 则得电机在上冲程中做的 功为：
Amu = Au − AW
采油工程 4
(三) 平衡原理
1.平衡条件
在下冲程中把能量储存起来，在上冲程中利用 储存的能量来帮助电动机做功，从而使电动机 在上下冲程中都做相等的正功。
目前国产抽油机所选配的电动机大多是高起动 转矩系列的三相异步封闭式鼠笼型电动机。
采油工程 15
三、电动机选择和功率计算
电动机功率与曲柄轴上的扭矩关系式为： N m =
抽油机井自动平衡改造方法及效果评价
为保证改造尾游梁受力均匀以及改造部位强 度，对尾游梁进行强度校核计算。在额定扭矩及电 动机自身重力作用下，在尾游梁自身重力以及游标 平衡重作用下，最大应力发生在尾游梁根部 （与游 梁 连 接 处）， 最 大 应 力 为 113.7 MPa， 按 照 屈 服 强 度 830 计 算 ， 安 全 系 数 7.29 （830/113.7）， 变 形 量 极 小，满足强度要求，改造后也不会改变常规游梁使 用强度。
图 4 2#井太阳能储能型自动平衡改造效果曲线
5 结论
1） 抽 油 机 太 阳 能 储 能 自 动 平 衡 尾 游 梁 改 造 ， 依靠太阳能控制配重游标，可实现抽油机在每个冲 程内的动态平衡调整，能够极大改善无法满足平衡 条件的老旧抽油机的运行需求。改造成本低，运行 可靠，可作为今后油田开展碳中和节能的有效方式 之一。
石油石化节能
35
worthy of popularization and application in the oilfield system. Keywords: mixed magnetic synchronous motor；oilfield system；production practice；power saving technology
2 结构设计
太阳能储能自动平衡尾游梁装置由尾游梁和地 面控制系统组成。其中尾游梁可采取悬挂的方式固 定在抽油机游梁尾部，负责实现自动平衡功能的太 阳能游标均安装在尾游梁上 （图 2）。
太阳能游标两侧设置太阳能电池板。蓄电池采用 2 块 12 V、50 Ah 串联组成，电压为 24 V 直流电源。 电 动 机 为 24 V、 120 W 低 速 大 扭 矩 无 刷 直 流 电 动 机。游标两端分别安装限位开关，游标触发限位开 关后停止动作，实现可靠的限位保护功能。
游梁式抽油机调平衡三种方法的计算与比较
游梁式抽油机调平衡三种方法的计算与比较摘要：目前江汉采油厂98%以上的油井，采用的是机械采油，而其中90%以上的机采井，使用的是游梁式抽油机（以下简称抽油机）。
确保抽油机在平衡状态下工作，不仅仅可以节约大量能耗，而且可以延长抽油机设备的寿命，优化井下工况，间接提高油井产量。
因此调整抽油机平衡是各采油站日常设备管理中的重点工作。
抽油机调平衡大致可分为电流法、电能法、示功图法、功率法、扭矩法。
本文提供了常用的电流法、扭矩法和功率法三种方法的计算和比较。
关键词：游梁式抽油机;平衡;电流法;扭矩法;功率法1、抽油机平衡基本原理、定义及判断抽油机下冲程过程中悬点载荷以及电动机所做的功储存起来，下冲程储存的能量释放出来帮助电动机带动悬点运动做功。
这就是抽油机平衡的基本原理。
根据《QSY1233-2009游梁式抽油机平衡及操作规范》中对抽油机的平衡状态的描述：指抽油机减速器扭矩最小的状态，也就是减速器扭矩均方值最小的状态，或者上、下冲程中减速器扭矩峰值最小的状态。
通俗地说抽油机平衡必然满足上、下冲程电机做功相等。
而抽油机在日常生产中由于自身的工况特点，其驴头悬点承受交变载荷，上冲程，抽油机驴头承受抽油泵活塞截面以上液体、抽油杆柱自身的重量、以及惯性、摩擦、振动等负荷。
下冲程时，抽油机驴头仅承受抽油杆柱在井液中的重量及少量的摩擦、惯性等负荷。
其上、下冲程负荷差别非常大，抽油机无法正常运行，为了保证抽油机正常运行，通常采用游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡、气动平衡的方法。
而对大型抽油机常用曲柄平衡（本文所讲到平衡调整所针对的就是曲柄平衡游梁抽油机）。
对于是否平衡，判断主要依据有观察法、上下冲程时间法、电流法、扭矩法、功率法等，观察法、上、下冲程时间法虽可粗略地判断抽油机是否平衡，但无法给出调整平衡的具体数值。
电流法、扭矩法、功率法不仅能计算出当前抽油机的平衡率，而且还可以算出达到平衡条件所需要移动平衡块的距离，在现场得到广泛运用。
探讨抽油机平衡判断方法与调整措施
探讨抽油机平衡判断方法与调整措施作者：马健米长东刘敏来源：《科学与技术》2014年第08期摘要：油田生产中抽油机平衡调整方法较多，每种方法的调整效果不同。
分析了评价抽油机平衡的3个基本准则，指出3个评价标准均可通过提取抽油机单冲程功率曲线中的信息获得。
对抽油机调平衡后，使其同时满足3个基本准则时，可认为抽油机处于理想的平衡状态。
现场试验测试和数据分析表明：采用准则二中的功率法调平衡后，抽油机可同时满足准则一和准则二，并接近准则三的要求，可实现抽油机平衡调节。
关键词：游梁式抽油机；平衡准则；功率法；电流法由于游梁式抽油机复杂的机械运动，使抽油机的平衡调整存在较大的难度。
目前的油田生产中，抽油机平衡的评价标准通常采用“电流法”，当下冲程最大电流与上冲程最大电流之比在80%～110%时，认为抽油机处于平衡状态。
然而，电流法检验抽油机平衡时会出现假平衡现象，这是由于抽油机下冲程时会产生电机倒发电现象，而钳形电流表采用的电流互感器无法判断电流的相位导致误判，生产实践已经证明这种方法无法准确评价抽油机的平衡。
因此，电能法、示功图法、平均功率法、曲柄轴转矩法等相关方法被广泛讨论。
为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标，本文讨论了抽油机平衡评价准则原理，指出抽油机平衡的3个基本准则。
若抽油机运行中能同时满足3个平衡准则时，则抽油机工作状态最佳，处于较节能的状态。
1 抽油机平衡判断原则根据《游梁式抽油机平衡的评价标准》中规定，电流法和平均功率法是抽油机调平衡的方法，但这2种方法都可归于基本准则：1）准则一：抽油机的电动机在上、下冲程中对外做功相等。
2）准则二：悬点上、下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等。
3）准则三：整个冲程中减速箱曲柄轴转矩的均方根值最小这一准则通常用于游梁抽油机的平衡状态检验与调整，但减速箱曲柄轴的转矩测量比较繁琐，通常可根据实测的光杆示功图及转矩因数表来绘制转矩曲线。
这样的测量过程不利于现场的实际应用。
抽油井平衡调整的做法与认识
否有不正常的叫声。还可以采用反复开停抽油机的方法，以观察驴头和曲柄停留的位置和
状况 2.测时法 用秒表测量驴头上下行程的时间，通过时间变化获得平衡状况的信息。可以用用时比来衡
当游梁式抽油机工作时，驴头悬点上作用的载荷是变化 的，上冲程驴头需提起抽油杆柱和液体，电动机要付出很大 的能量；而下冲程抽油杆柱依靠自重就可以下落，不但不需
要发动机付出能量，反而对电动机作功，这就是抽油机在上、
下冲程中不平衡的原因。由于电动机载荷极不均匀，严重影 响四连杆机构、减速箱和发动机的效率和寿命，也恶化了抽 油杆的工作条件，带来以下危害：
1.设计制造较复杂，成本高2.故障 率高 1.结构复杂，制造质量要求高2.故 障率相对较高
游梁式抽油机
气动平衡
重型长冲程抽油 机
重锤平衡
1.平衡方式最简单2.可应用于无游梁 抽油机3.在长冲程抽油机中有一定优 势
1.冲数大时平衡晃动，易发生机械 故障2.平衡轨道易偏磨
中小型无游梁式 抽油机
二、平衡判据与检测平衡状况的方法
油机就要进行调整 。
平衡调整计算的方 法很多，主要有： 经验法、电流法、 功率曲线法、扭矩
法等。
三、平衡调整方法应用对比
以前应用过经验法,就是根据平衡轻重程 度，以及现场实际经验，估计移动距离，
如一次调整不到位，再进行操作，直到平
衡为止。可是这样一次成功的可能性很小， 有时要调整两三次，非常麻烦。我们现场 应用的是经验公式：
凌秋玉
一、不平衡的产生和危害 二、平衡判据与检测平衡状况的方法 三、平衡调整方法应用对比 四、经验与认识 五、结束语
抽油井平衡状况分析与优化调整对
抽油井平衡状况分析与优化调整对策武继强摘要：油田进入特高含水期以后抽油机井平衡率变化是由上述各项因素综合作用的结果。
要有针对性的对油区内抽油机井的平衡率进行调整，应加强四个方面工作：（1）加强开采管理，制定合理的开采参数，提高开采效果。
制定合理的洗井周期，减少因油稠滞流等因素引起不平衡井数；（2）认真分析每口井平衡变化原因，调整平衡时应针对不同的原因采取不同的措施；（3）对油区设备加强及时有效保养维护，减少设备故障率，并根据条件更换新设备；（4）加强管理及时调整不平衡井，最终达到提高平衡率指标目的。
关键词：油田开发；抽油机；平衡状况；平衡率变化；设备故障率抽油机平衡状况的好坏关系到抽油机减速箱、连杆以及电机等设备的使用寿命和系统效率。
随着油田开发的深入，各单元陆续进入特高含水期，加上“地面、井筒、井网”老化矛盾突出，油井开采不均衡和产液结构的两极分化现象突出，影响了油井的正常生产。
1 抽油机平衡机理抽油机实际运转中理想状态的平衡并不存在。
平衡状况是动态变化的过程，所以生产过程中需要定期检查和调整平衡。
检查方法有两种：一是测量驴头上、下冲程的时间，二是测量上、下冲程中的电流。
抽油机在平衡条件下工作时，上、下冲程的电流峰值应该相近。
即：I上/I下=100%如果上冲程的电流峰值大于下冲程的电流峰值，说明平衡不够，则应增加平衡块重量或增大平衡半径R（平衡块远离曲柄轴中心）；反之，则应减小平衡块重量或平衡半径R（平衡块靠近曲柄轴中心）。
抽油机运转不平衡，原因是上、下冲程中悬点载荷的变化，造成电动机在上、下冲程中所作的功不相等。
2 影响平衡率因素分析2.1地层因素主要表现在地层出砂井、地层供液不稳定井较多，易出现结垢、油水井层内窜等问题，还有部分含水低导致交变载荷增大。
2.2井筒因素受井深结构、出液高含水、管柱腐蚀、井筒结构等影响，抽油机井杆、管腐蚀偏磨问题较多，主要表现在抽油杆偏磨问题严重，另有部分存在套管变形致油管变形导致抽油管下不去。
游梁式抽油机平衡标准判别与优化调整
厉害。均方根扭矩 、平均扭矩及周期载荷系数均按 曲柄旋转 １ 电流平衡度为 ９５％时能耗最低 ，调整 区间 ９００／０．１００％。应用 电
游 梁式抽油机平 衡标准 判别 与优化调整
周 荣 刚ｎ 李 洪 涛ｎ 丛 国 荣 ｎ 陈 新 宇 幢
（［１］中石化 胜 利 油 田 东辛 采 油厂 山 东 ·东营 ２５７０００；
［２］中国石 油大 学 北京 １０２２４９）
摘 要 游梁式抽油机 的平衡方式是通过调整平衡块来消减 抽油机上下冲程 的负载差异 ，抽油机 平衡状况直接影响
果相 比电流平衡井 耗电低 。平衡调整应优先保证减速器扭矩 衡 原 则 。
的峰值不超过 减速器额定扭矩，在此基础上尽量使减速器扭
对抽油机减速器 曲柄扭矩进行平衡计算在理论上相对较
矩 的均方根 值最小。
易，但在工程中测量 曲柄轴扭矩存在实际困难 ，因此在工程角
２游 梁 式 抽 油 机 平 衡 调 整 技 术
前 现 场 执 行 标 准 为 当 电流 平 衡 度 在 Ｏ．８５．１之 间 时 认 为抽 油 机 其他 电机特性 曲线 间的关系 ，为实现抽油机 电机工作特性平
平衡 、工作正常 。采用 电流平衡法时 ，当 ＩＢＦ＝Ｉ时 ，反 映了抽 衡 奠定 了基础 。关于 功率 平衡 技术的原理及计算过程如下 ：
处于过平衡状态 ；反之认为抽油机处于欠平衡状态 。当 Ｏ．８５＜ 机轴功率间的关系 ，推到 电机 轴功 率；
ＰＢＦ＜Ｉ可认为抽油机平衡，由于可实现对抽 油机 的精确平衡 ，
（３）计算抽油机在当前平衡条件下 的曲柄轴狰扭矩 ；
可以实现功率平衡度 。其平衡 目标是追求抽油机在上、下冲
（４）根据抽油机 曲柄平衡重的实际测量位置 ，计算 曲柄平
用电功率判断和调整抽油机的平衡
内蒙 古石 油化 工
５ ５
用 电功率判断和调整抽油机的平衡
许 雪 云 孙 景 丽。付 兴 芬 张继 震 马 广 杰 ， ， ， ，
（． 原 油 田采 油 三 厂 ；． １中 ２ 中原 油 田采 油 工 程 技 术研 究 院 ）
摘
要 ： 电 流 峰 值 判 断 和 调 整 抽 油机 的 平 衡 一 直 在 广 泛 应 用 ， 特 点 是 方 法 简 单 方 便 ， 存 有 误 用 其 但
电 １‘ 。 ． ｚ５
归纳 上 述 两个 特 点 可 以看 出 ： 以前 调平 衡 ① 方 法 使 得 其 结 果 是 欠 平 衡 。② 更 严 重 的 欠 平 衡 导 下 行 程 发 电 严 重 。③ 上 述 两 种 结 果 均 不 同 程 度 地 致 整 个 抽 油 机 系 统 工 作 不 平 衡 。④ 强 烈 的 发 电过
收 稿 日期 ：ＯＯ Ｏ 一Ｏ ２１— ７ ３
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内 蒙 古石 油化 工
２１ 年第 １ 期 ００ ９
的 致 导 程
情 况 ， 们期 望 抽油 机 在 上 下两 个 行 程 内作 功 较对 我 称 ， 就是 电动机 在上 下两 个行 程 内的作 功较对 称 。 也
而 评 判 作 功 的 严 格 量 度 应 当 是 电 功 率 ， Ｐ一 即 ３ Ｕｃ ｓ ， 中 ， Ｉ ｏ 其 Ｉ电 机 相 电 流 ， 是 电 源 相 电 压 ， Ｕ 是 电压 、 电流 之 间 的 相 位 差 。 见 电 流 仅 只 是 评 判 电 可 功 率 大 小 的 一 个 因 子 。实 测 资 料 证 明 ： 电流 Ｉ变 化 除 较 大 外 ， 压 Ｕ 变 化 不 大 ， 率 因 数 ＣＳ 的 变 化 范 电 功 Ｏ 围几 乎 是 一 １ １ 因 而 只用 电流 来 反 映 抽 油 机 的 作 ～ 。 功平 衡情 况是 很不 充分 的 。 ２ 电 流 法 与 电 功 率 法 判 断 结 果 的 对 比 大 庆 油 田进 行 过 ５ 口 井 的 电功 率 、 流 测 试 对 Ｏ 电 比 ： 电流 法 判 断 为 平 衡 的 井 占 ７ ， 用 电功 率 法 用 ２ 而 判 断 为平衡 的 井仅 占４ ， 中 存在 负功 的占６ ， ４ 其 ８ 按 电 功 率 法 判 断 结 果 重 新 调 整 平 衡 后 ， 均 单 井 节 平