可調(diào)節(jié)抽油機尾平衡節(jié)能裝置研究與應(yīng)用

宋成立 安文霞 景偉

摘要：采油廠抽油設(shè)備主要以抽油機為主，四連桿機構(gòu)的抽油機在上、下行程中承受最大、最小載荷，而抽油機現(xiàn)場平衡方式以復(fù)合平衡為主，抽油機曲柄平衡受曲柄長度及平衡塊重量的限制，調(diào)節(jié)到一定范圍內(nèi)就無法調(diào)節(jié)，尾平衡作為復(fù)合平衡的一部分就顯得尤為重要，但現(xiàn)場尾平衡缺失嚴(yán)重，重新配備鑄鐵造尾平衡成本較高，在當(dāng)前形式下，通過研發(fā)利用廢舊輪胎作為模具施以骨架支撐，配備必要的承接件達到標(biāo)準(zhǔn)配重塊的作用，實現(xiàn)了在低成本開發(fā)下有效節(jié)約成本的效果，適合在采油廠及油田公司整體推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：平衡塊;節(jié)能;可調(diào)節(jié);成本;平衡率

一、不平衡存在的問題

抽油機不平衡時將帶來以下危害：

（1）降低電動機使用效率和壽命，上沖程中電動機承受著極大的負荷，下沖程中抽油機帶著電動機運轉(zhuǎn)，造成功率的浪費，降低電動機的效率和壽命。

（2）縮短抽油機使用壽命，由于負荷不均勻，在曲柄旋轉(zhuǎn)一周中載荷忽大忽小，會使抽油機發(fā)生劇烈振動而縮短抽油機的壽命。

（3）影響抽油機和抽油泵的正常工作，由于負荷不均勻，會破壞曲柄旋轉(zhuǎn)速度的均勻性，從而使驢頭上、下擺也不均勻，影響抽油機和抽油泵的正常工作。

抽油機在現(xiàn)場有的型號無尾平衡，有尾平衡的由于種種原因，缺失嚴(yán)重，通過曲柄平衡無法實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)整平衡，對電動機、抽油機、抽油泵造成很大的損傷，按照傳統(tǒng)的配備廠家出產(chǎn)的平衡配重價格昂貴，在現(xiàn)有的低成本開發(fā)狀況下，無法滿足生產(chǎn)的要求，急需研發(fā)一種成本低廉，安全實用，安裝快捷方便，可方便調(diào)節(jié)的平衡裝置?？烧{(diào)節(jié)抽油機尾平衡節(jié)能裝置主要應(yīng)用于抽油機無尾平衡或者尾平衡缺失的致使通過調(diào)節(jié)曲柄平衡無法滿足要求的抽油機井。

二、不平衡井采取的對策

通過利用廢舊汽車輪胎的低廉及成型完整性，配以和抽油機游梁形狀一樣的磨具外框，利用混凝土澆筑輪胎中，達到成本低，易于加工，安裝方便快捷，可調(diào)節(jié)的多種功能于一體的可調(diào)節(jié)尾平衡節(jié)能裝置。

通過將預(yù)制好的可調(diào)節(jié)抽油機尾平衡節(jié)能裝置安裝到現(xiàn)場無法調(diào)整平衡的油井游梁尾部，將預(yù)制好的平衡裝置對準(zhǔn)游梁尾部“工”字形推入，在預(yù)制件預(yù)埋六分鋼管內(nèi)穿入19mm兩端帶螺紋的鋼筋，在游梁“工”字梁中間加強板兩側(cè)開22mm圓孔，在內(nèi)側(cè)將螺帽焊牢，螺桿穿過預(yù)制件六分管與尾橫梁進行精準(zhǔn)對接，在需要調(diào)節(jié)時，只要通過轉(zhuǎn)動螺桿，就可以調(diào)整尾平衡的位置，達到調(diào)節(jié)的目的，由于該尾平衡外部為橡膠，起到了防震動，防盜，耐老化的作用，也能防止單獨用混凝土澆筑的平衡塊刮碰掉落的風(fēng)險，同時由于在橡膠外表面噴涂了黃白相間的警示色，也能起到警示的安全環(huán)保效果。

三，現(xiàn)場實驗

采油廠目前現(xiàn)有在開抽油機井若干口，其中有211左右的井現(xiàn)場由于缺失尾平衡無法調(diào)平衡，計劃對這211口井安裝此裝置。同時該裝置也可通過功能設(shè)計應(yīng)用到油田公司其他問題的油井現(xiàn)場，應(yīng)用前景廣闊。

通過應(yīng)用可調(diào)節(jié)抽油機尾平衡節(jié)能裝置，使采油廠抽油機無法調(diào)平衡的井實現(xiàn)平衡可調(diào)，使平衡標(biāo)準(zhǔn)達到90%-100%的現(xiàn)場最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)，同時通過該裝置的可調(diào)節(jié)性方便快捷的優(yōu)點，也使采油現(xiàn)場調(diào)平衡不再是難事，使設(shè)備始終處于最佳的運行狀態(tài)。同時通過外部噴涂的黃白警示色，也能對附近作業(yè)人員起到安全的提示作用，另外由于該裝置的經(jīng)濟價值低，也避免了不法分子的盜竊事件的發(fā)生。該裝置通過前期準(zhǔn)備，以實現(xiàn)整體完成實驗安裝階段。

通過對各種思路進行整理論證，現(xiàn)場踏查，收集資料信息，完成方案設(shè)計，專業(yè)加工廠對外框磨具進行出圖加工，目前已加工25套。

安裝完畢開始現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)的錄取，對現(xiàn)場對抽油機、電機、抽油泵的影響進行跟蹤取值，和前期未安裝情況進行分析對比，得出結(jié)論，同時對尾平衡的重量，位置和曲柄平衡的配合情況進行摸索整理出現(xiàn)場調(diào)解經(jīng)驗數(shù)值，為規(guī)模推廣奠定理論依據(jù)和實踐經(jīng)驗。

四、經(jīng)濟效益

該裝置每套的加工成本234元，以我廠某型抽油機為例，配備標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵尾平衡需要1556元（鑄鐵價格在6500-7000元/噸，廢舊輪胎價格為5元/只，其余為預(yù)埋件、砂石、人工費等費用）對于平衡率在70%左右的井調(diào)整到90%-100%，節(jié)電效果明顯，當(dāng)月就可收回成本，同時對抽油機、抽油泵的影響也是非常直觀的，免除了上下形成震動造成的設(shè)備損壞，經(jīng)濟效益巨大。按我廠安裝211口井計算，尾平衡可節(jié)約27.89萬元，節(jié)電及避免設(shè)備損壞可創(chuàng)效60萬元。

五、結(jié)論

采油現(xiàn)場不平衡抽油機數(shù)量非常多，常規(guī)的油井平衡費用高，自制的平衡塊又容易損壞容易掉落傷人，而通過廢舊汽車輪胎制作的尾平衡選擇空間較大，耐風(fēng)化、防磕碰掉落，價格低廉，重量可按照不同輪胎大小隨意加工，根據(jù)抽油機型號不同，配以不同的連接件，可實現(xiàn)安裝調(diào)節(jié)方便節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。集團公司內(nèi)可規(guī)模應(yīng)用可對扭虧脫困起到示范作用。

參考文獻：

[1]萬仁溥、羅英俊主編。1993 采油技術(shù)手冊第四分冊，北京：石油工業(yè)出版社

[2]宋成立、鄭本祥主編。2009 采油工實用讀本，北京：石油工業(yè)出版社