应用抽油机平衡技术 提高系统性能

抽 油机平 衡是 靠改变 曲柄 上平 衡 的结构或 增加 蓝柄上 的平衡 装置 了实 现 平衡 ， 达 到减 少 减速箱 上 扭矩 目的 的 。 该主 要有 如 下方式 ：
１ ． １ 改变 曲柄 平衡 结构
改变抽 油机 的平 衡结 构 ， 如 将 曲柄重块平 衡 ， 改 为游 梁重块平 衡 。 将 曲柄重 块平衡 ， 改为 游梁 气动平衡 等等 ， 这些 技术 ， 由于 改变 了原 抽油机 基本 的平衡方 式， 严 格 的说 ， 不属 于 平衡 的范 围， 但 属于平 衡 技术 的改进 ， 这 里也作 简单 的评
劣， 直 接影 响抽 油机 的节能 、 寿命和 应用 方便程 度 。 由于采油 成本 的提 高 ， 采油 井深度 的增 加 ， 人们 对 降低能耗 ， 提 高 采油效 率和 降低抽 油机 连杆 中的拉力 ， 改善 曲 柄销 的工 作状 况 ， 提 高抽 油机 整机 的可靠 性 有 了更为 迫切 的要 求
化， 即所谓设计采用复合平衡技术的抽油机。
对于 现场 使用 的抽油 机 ， 特 别 是在较 深井上 工作 的大负荷 的抽 油机 ， 只靠 原抽油机 所配 的曲柄 平衡 重量 ， 难 以使抽油机 实现 良好的平 衡 ， 可 以通过优 化 ，
选择合 理 的游梁 平衡重 量和 方位 ， 在游 粱上 安装适 当 的平衡重 量 ， 达到 即改变 平衡不 足 ， 又改 变 曲柄 销 的工作 状况 ， 降 低减速 箱上 的峰值 扭矩 ， 节能 降耗 ， 提 高整机 效 益和抽 油 机井 系统 效益 的 目的 。 该 技术 已经成 为 许多油 田关注 的技 术。 实验 表明 ： 不仅 在欠平衡 抽油机上 使用 该技术 可以取得 良好的 节能效果 ， 在 能够达 到 平衡 的抽 油机上 使用 ， 也有 明显 的效果 。
科 学 论 坛
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃｉ ｅ ｎ ｃｅ ａ ｎｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖｉ ｅ ｗ
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’ 应用 抽 油 机 平衡 技 术 提高 系统性 能
邵 勇 陈建伟 杜海军
（ １ ． 东 辛采 油三 矿２ ． 胜利 采 油二 矿 ３ ． 东辛 采 油五 矿 ）
３ 抽 油机平 衡 的标 准
用。 目前， 在大型抽油机中， 一般只在游梁的尾部藏装一 固定的平衡重块 ， 克服
驴 头的 结构 不平衡 重 ， 满足 抽油 机调 参等作 业 的需求 。 气 平衡 技术是 一种 较为 成 熟的游 梁 平衡技 术 ， 但是 由于 实验 条件 、 设计 水平 、 制 造水 平 、 密 封件 质量 等
述。
游梁式抽油机的游梁平衡技术， 是原来小型抽油机普遍采用的平衡技术，
平 衡重 靠近 悬点 ， 连 杆受 力减小 ， 曲柄销 受力 变优 ， 有 利于提 高整 机的 可靠性 。 在 大型抽 油机上 采用 ， 由于所 加平衡 的平衡 重增加 ， 平 衡调节 困难 ， 游梁尾 部 的 重 量过 大 ， 使 整机 的重 心 提高 ， 稳 定性 和 可观 赏性 下 降等 因素 ， 逐 渐被 放弃 使
［ 关键 词］ 抽油 机 ； 平 衡技 术 中图 分类 号 ： ０ ３ １ ２ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ｌ ０ ０ ９ — ９ ｌ ４ ｘ （ ２ Ｏ ｌ ３ ） ３ ３ － ０ １ ２ １ － ０ １
１ 改 变 曲柄 平衡 的结 构
和游梁 平衡系 统两部 分， 游梁平衡 部分 。 该技 术是在游 梁尾部 的合适位置 ， 装 配 是个 可调重量 重块 ， 达到 游梁复合 平衡 的 目的 。 由于没 有增加任 何活动 构件 ， 故 该种 平衡 的抽 油机和 常规抽 油机有着相 同 的可 靠性和 运动特性 。 由于 平衡靠 近 井 口， 且部分 按照示 功 图的要求设 计 ， 可 以较好 的提高 平衡 效果 ， 改善 连杆和 曲 柄销 的受 力 ， 提高其 可靠 陛和寿命 。 按 照上面所述 的设计理 论和方 法 ， 对 于新设 计 的抽油 机 ， 我们可 以按 照整体 最优 的原则 ， 合 理 的分配 曲柄平衡 重和 游梁平 衡重 ， 达到 即改善抽 油机 的平衡效果 ， 降低 曲柄销 上承受 的载荷 ， 提高整 机的节 能性和 可靠性 ， 又不 过大增 加重量 ， 提高 整机重心 的 目的， 实 现综 合意义 上的优
［ 摘 要］ 抽油机 的平衡是抽油机设计和使用中的一个及其重要的问题 。 按照抽油机的结构组成 ， 抽油机可以分成换向系统、 平衡系统、 支承系统和传动系统 四大部分 ， 由于支承系统、 传动系统与换向系统往往是密切相关的， 因此， 平衡系统和换向系统就成为抽油机的两大主要组成部分， 平筏系统的性能， 平衡效果的优
该 是一 种较 为理 想 的机型 。 １ ． １ 副平衡 块平衡 法
按照 目前的研 究 ， 评 定抽油机 是否平 衡 ， 一 般遵 守如下标准 ： 即： 准则 １： 上
冲 程内 电机作 功与 下冲程 内电机作 功相 等 准则 ２： 上冲 程 内曲柄轴 净扭矩 最 大值与 下冲程 内净 扭矩 最大值 相等 ； 准 则 ３： 曲柄 轴净 扭矩在 一转 中的均 方根
值 最小 。 当采用 不同准 则进行 抽油 机平衡 时 ， 计算 的抽 油机 的能耗结 果存在 一 定 程度 上的差 别 。 由于 准则 ｌ 和 准则 ３ 在油 田现 场难 以进行评 定 失载 、 驴头让 位等 问题没 能很好 的解决 即在油 田大面积 的应 用， 接 连发 生数 次 因驴 头 失载而 造成 的重大 事故 。 同时 ， 密封 问题 、 油 田环境 因 素 的影响 等问题 ， 使得 气平衡 装置必 能保证 足够 的压力 ， 使得 平衡效果 变差 。 严 重 的影响 了气平衡 抽油 机的信誉 和人们 使用气 平衡抽油 机的信 心 ， 造 成该种 抽 油机 在我 国全面退 出了抽油机 市场 。 应该说 ， 在大 型抽 油机 中 ， 气平 衡抽油机 应