抽油机自动平衡改造技术在北部过渡带应用效果分析

【摘要】平衡率是反映抽油机井运行状态的一项重要指标，平衡率越高，抽油机井运行越高效节能。抽油机运行过程中平衡率随产量及液面等工况变化而变化，是一个动态变化变化过程。对于产量及液面波动频繁的油井，平衡率波动较大，需通过频繁移动平衡块来调整，调整工作量很大。而抽油机自动平衡装置能根据运行时的工况变化而自动调整，使抽油机井始终保持平衡状态，减少了调平衡工作量，降低了生产能耗，保证了抽油机井高效运行。

【关键词】平衡率；自动平衡；节能；效率

引言

游梁式抽油机是油田的主力举升设备，保持抽油机井的平衡，能减少抽油机的波动载荷，提高电机功率利用率，节能降耗效果较好，有效延长抽油机及电机等配套设备的使用寿命。游梁式抽油机的平衡方式从简单的游梁平衡发展到曲柄平衡，再到后来的复合平衡，均通过移动曲柄平衡块来调整抽油机平衡，存在调整难度大、工作量大等问题，同时不具备根据油井工况变化动态微调平衡的功能，抽油机平衡率得不到实时连续性调整，降低了抽油机运行效率。因此，有必要进行常规抽油机平衡改造技术研究，以减轻平衡调整工作量，提高抽油机运行效率。

抽油机自动平衡装置能根据抽油机运行时的工况变化而自动变化，使抽油机井始终保持平衡状态，时刻保证抽油机高效运行。该装置安装在抽油机游梁尾部，配重杠铃可以在辅助电机的控制下进行前后摆动，当驴头悬点载荷最大时，游梁平衡重力臂最长，抽油机驴头悬点载荷最小时，游梁平衡重力臂最短，使抽油机具有最佳的极限平衡效果，适用于欠平衡严重的抽油机井上。

1抽油机自动平衡装置的结构特点及工作原理

1.1结构特点

抽油机自动平衡装置安装在抽油机游梁尾部，主要由辅助电机、减速器、摆锤、摆杆、控制系统组成。设有配重杠铃装置，杠铃可以在辅助电机的控制下前后摆动。

1.2工作原理

抽油机自动平衡装置在游梁尾部增加配重，它的配重能在电机的带动下前后摆动，实时改变抽油机尾部平衡的力臂，驴头悬点在下死点时，上冲程开始，此时悬点载荷最大，自动平衡装置的摆杆在最外端，力臂最长，力矩也最大，所需的电机扭矩就小；驴头悬点在上死点时，下冲程开始，此时悬点载荷最小，自动平衡装置的摆杆在最内端，力臂最短，力矩也最小，保证电机做正功，消除了常规机的电机受拖动产生的倒发电现象，这样电机在上下冲程的电流就很稳定，抽油机的平衡率就高。

由于摆锤可以前后运动，抽油机的平衡效果得到改善，使游梁前后平衡或接衡。同时，据驴头载荷的变化摆锤可自动变化摆动角度，进一步降低了电机的输入功率，达到节电的目的。

2现场试验效果

在北4-100-丙250等20口井进行了现场试验。试验过程中，没有实施移动平衡块调平衡措施，平均平衡率由83.5%上升至94.3%；同时，在产液量与液面深度变化不大的情况下，平均有功功率由12.41kW下降到10.51kW，日节电量达到45.62kWh，节电率15.32%，百米吨液耗电下降了0.1kWh/100mt，系统效率提高了6.17个百分点，节电效果明显。抽油机自动平衡装置既可以减少调平衡块工作量，保证抽油机动态平衡，又能取得较好的节能降耗效果，为常规抽油机平衡改造问题提供了可靠的技术途径。

3几点认识

（1）抽油机自动平衡装置平衡调节效果显著，节能效果较好，可作为平衡改造的有效技术手段。

（2）在现场实际操作中，安装抽油机自动平衡装置的抽油机容易调整平衡，且平衡度高，减少了因平衡度不好而引起的停井时间长，提高抽油机井运行时率和效率，降低了劳动强度，延长了抽油机的使用寿命。

参考文献：

[1]陈涛平，胡靖邦.石油工程[M].北京：石油工业出版社，2000（02）.

[2]万仁溥.采油工程手册.石油工业出版社，2003（03）.

作者简介：

薛礼（1985—）男，2008年毕业于黑龙江工程学院，电子信息专业，助理工程师，现就职于大庆油田有限责任公司第三采油厂。