游梁抽油機功率平衡法分析計算與調(diào)整方法

張春玲

【摘 要】 在抽油機管理中電流平衡率常用于判斷抽油機是否平衡。實際上，電流平衡不能保證抽油機一定平衡，電流不平衡的抽油機也有可能是平衡的。電流法抽油機平衡測試方法在理論和實際操作上有著很大的缺陷，準確度較差，存在虛假平衡問題。利用這種方法對抽油機平衡度進行改善，效果較差，并且出現(xiàn)抽油機能耗增大的情況，為了克服電流法所存在的這些不足之處，更準確的測定抽油機的平衡，本文提出功率法調(diào)平衡一次到位的新方法，該方法依據(jù)能量守恒原理，以游梁式抽油機為研究對象，嚴格地以平衡定義為基礎，綜合考慮到了抽油機平衡的各個要素。該方法理論推導過程嚴謹，誤差較小，精確度較高，便于現(xiàn)場應用。

【關鍵詞】游梁式抽油機；調(diào)平衡；一次到位

抽油機的平衡，就是指抽油機運轉(zhuǎn)時，電動機在上、下沖程所做的功相等。相對平衡的檢驗，以往采用的是電流法，即取電動機在上、下沖程中的電流峰值之比-平衡比來判斷。顯然，它不能全面反映電動機的做功情況，對平衡的判斷也是片面的，這在實際中已得到了證實。目前，出現(xiàn)一種從功的角度判斷平衡的方法，它可以直接反映出電動機做功的具體數(shù)值。但是這種方法只能讓人們知道抽油機是否平衡，即上、下沖程中電動機做功之比-平衡比是多少，而缺少計算平衡位置的方法。本文根據(jù)能量守恒原理，提出一種功率法調(diào)平衡一次到位的計算公式。

1 研究方法

抽油機工作時，其負荷是交變的。當抽油機處于欠平衡狀態(tài)時，在上沖程中，驢頭懸點需提起抽油桿柱和液柱，電動機必須做很大功才能使驢頭上行；下沖程中，抽油桿柱靠其自身重量便可下落，此時桿柱轉(zhuǎn)而對電動機做功。這時就必須調(diào)好抽油機的平衡，使上、下沖程中電動

機做功相等。功率法調(diào)平衡一次到位是利用能量守恒原理，把電動機上、下沖程中所付出的電量與平衡塊在曲柄上的位置建立起函數(shù)關系，通過電動機上、下沖程的電量變化直接計算出平衡位置，達到一次到位的目的。具體思路是：把平衡塊看做一個整體， 把平衡塊以外的其他參與做功的部分看做一個整體， 就是把平衡塊做功與其他部分做功作為兩大部分，認為在抽油機正常運行狀態(tài)下，電動機對四連桿機構(gòu)、變速箱、抽油桿柱、液柱等做功， 但是電量的重新分配只是平衡塊位置變化的結(jié)果。例如， 不平衡時電動機付出的電量是80.0kWh，改變平衡塊位置，其平衡后付出的電量是75.0kWh，那么電量從80.0kWh到75.0kWh這5.0kWh的變化僅僅是平衡塊改變的結(jié)果。其中的四連桿機構(gòu)、桿柱、液柱等各部分在調(diào)平衡前后做功保持不變。上沖程時，電動機做功和平衡塊釋放能量提拉桿柱、液柱等做功，這兩部分做功之和等于其他部分做功的代數(shù)和，即：

2 研究結(jié)果

（4）公式反應了影響平衡塊移動距離的因素以及移動距離與這些因素的關系，為了形象的說明調(diào)節(jié)距離與各個因素的關系，驗證本公式，對幾口井進行了現(xiàn)場測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該公式的計算結(jié)果與實驗結(jié)果基本一致，存在較小誤差。如表所示。

3、結(jié)論與認識

3.1本方法可以與測功儀配合，運用能量守恒原理，從功的角度計算平衡半徑，克服了電流法的片面性。

3.2 本文應用隔離法推導公式，把調(diào)平衡前后運動狀態(tài)不變的部分作為一個研究對象，減少了帶有誤差的變量數(shù)量，簡化了公式，提高了公式的精確度。

3.3本公式具有形式簡單、計算方便的優(yōu)點，計算結(jié)果在誤差允許范圍之內(nèi)，便于在現(xiàn)場推廣應用。

3.4 游梁式抽油機是原油生產(chǎn)的主要設備，占抽油機總量的90%以上，其設備成本和耗電量占油田生產(chǎn)成本的比重非常大。采用本方法調(diào)平衡一次到位，既可延長抽油機的使用壽命，又可節(jié)約大量電能。

參考文獻

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