如何提高抽油机平衡率

如何提高抽油机平衡率

一、立项的目的、意义、现状

随着油田节能形势的要求，如何使抽油机井达到平衡状态，节能降耗显愈来愈为重要，我队有抽油机井146口，每月开井近134口，但抽油井平衡率只有70%左右，一直以来达不到厂矿要求，为改变这种状况，我们小组选择这一课题进行活动，力争取得较好的效果。

二、主要研究内容及解决的主要问题

1、通过活动分析造成抽油机井平衡率低的各种因素，并针对要因采取对策。

2、通过活动加深了员工对抽油机井管理重要性，加强管理，提高抽油井管理水平。

3、强化管理制度的执行，杜绝违反操作规程和不严格执行质量标准现象。

三、预期目标及成果验收条件

经开展本课题活动使目前抽油机井平衡率有所提高，降低影响抽油机井不平衡因素。

四、抽油机井平衡率简介

抽油机井平衡率作为油井管理中的重要指标，抽油机悬点在工作中承受着脉动负荷，由于其在工作过程中的不对称性，上下冲程相差很多，一般来说，上冲程载荷大，下冲程载荷小，使得上冲程电机所受负荷很大，电机做功大，而下冲程电机做功小，还会呈现出负功状态，造成悬点紧拉着旋转口使得电机受力不均而造成的抽油机失去平衡。因而会对抽油机产生损害。这种损害表现在：第一，浪费电能，降低抽油机的工作效率及使用寿命。这是由于抽油机在工作中担负的负荷过大，下冲程带着电机运转造成的。第二，由于抽油机在工作中，载荷很不均匀，致使抽油机发生震动，进而对其使用寿命产生影响。第三，会使曲柄旋转不平衡，失去均匀的转动速度，进而影响到抽油机以及泵体工作，从而对油井产量产生影响。因此，在抽油机工作过程中，在单井必须要保持其平衡率在85%

以上。

五、抽油机不平衡造成的危害

1、对电机：由于抽油机不平衡引起电机负荷不均匀，上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机带动电机运转，造成功率的浪费，降低了效率缩短了电机寿命。’

2、对抽油机：由于抽油机曲柄运转不平衡，使抽油机发生振动，导致各连接螺丝松动，易出现故障，影响抽油机装置的使用寿命。

3、对抽油泵及抽油杆：由于运转速率不平衡，影响了抽油杆和泵的正常工作。

六、抽油机平衡方法

按照平衡原理和平衡装置所安装的位置不同，可分为机械平衡和气动平衡两类（一）机械平衡

1、游梁平衡：游梁的尾部装设一定重量的平衡板以达到平衡的目的。这是一种简单的平衡方式。

优点：平衡块重量轻，螺丝固定，谪书考便；

缺点：安装位置高，平衡过重会产生较大的损性力，所以平衡块不宜加得太多。适用；驴头悬重在3吨以下的轻型抽油机。

2、曲柄平衡：将平衡块安装在曲柄上来进行平衡的方式叫曲柄平衡。

优点：调整方便，通过调整其在曲柄上的位置及平衡块重量就可以完成。

缺点：重量大，离心力大，易发生机械事故。

适用：驴头悬重在10吨以上的重型抽油机

3、复合平衡：是在同一台抽油机上，既有游梁平衡，又有曲柄平衡的叫复合平衡。

优点：调节方便，小范围调整时，可调整游梁平衡块，大范围调整时，则调整曲柄平衡块。

缺点：惯性力和离心力依然存在

(二)气动平衡

利用气体的可压缩性储存和释能量，来达到平衡目的的方式叫气平动平衡。优点：减少了抽油机的动负荷及震动，平衡效率高。

缺点：地面设备复杂，加工精度高，造价高。

五、检查平衡的方法

1、观察法：

听：上下冲程电机的运转声音。

看：断电后不拉刹车，观察曲柄及驴头停留的位置。也可观察上下冲程光杆运行速度的变化情况。

2、测时法：

只适用于普通机型(对有相位角及极位夹角的抽油机不适用，因为其曲柄上下冲程时运转的角度不相等。)用秒表测驴头上下行程的时间。

3、测电流法：

用钳形电流表测电动机三相电流，通过计算来判断是否平衡。

操作：通过调整平衡重位置，使电机在上下冲程时所做的功尽量相等，以达到提高平衡率的目的。

油田在进入采油的中后期，就会发生含水量骤升的现象。由于在采油过程中不断向地下注水，使得地下水质变差，井况更是不容乐观。加之水质的矿化度增大，腐蚀、偏磨情况不断增多，管线结垢等现象出现，使得油田作业面临着很大的困难。而平衡率在油田作业过程中，是一个衡量油田管理情况的重要指标，本文针对油田现状，在如何提升油田平衡率的层面进行

抽油机平衡的原理与条件

2.1 不平衡原因

主要是抽油机在工作过程中，由于悬点荷量的差异，而使得电机在上下冲程中所做的功不同。

产生的后果有：（1）由于在上冲程中电机所承受的极大负荷，使得在下冲程中电机被带着运转。这种模式不仅造成了能源的极大浪费，对电机的使用寿命也造成极大降低。

（2）由于负荷的不均衡，使得抽油机震动强烈，进而影响到整个装置的使用寿命。

（3）曲柄失去匀速旋转的条件，对抽油机的正常工作效率产生影响。

2.2 平衡原则

平衡原则：

（1）必须使抽油机电机在冲程的整个环节做功相等。

（2）保证整个冲程过程的电流峰值相同。

（3）保证冲程中曲柄轴扭矩及峰值相同。

3 影响因素分析

抽油机在工作中，悬点一直在承受上下交变的往复负荷，在以水作为驱动采油井中，其负荷主要受到水、石蜡以及气的影响，通过对现场工作情况进行分析，得到以下影响其平衡的因素。

（1）地质结构的原因。由于地质结构的不断变化，使得液面及含水量和原油的粘度不断发生变化，或者由于设计排量达不到设计要求时，都会造成不平衡现象发生。而曲柄的平衡方式为固定调整模式，不能进行动态调整。即便使机械部分达到平衡，而在设别运行中由于液面的压力也会导致新的不平衡的产生，因而促使抽油机的工作效率降低。

（2）抽油机在工作的整个过程，其平衡都是相对的。旋转曲柄不断地运动，使得配重重力不断发生改变，而液柱及光杆所受的重力不变，为了使曲柄所承受的惯性得到克服，必须减少配重重力的不平衡量，用增加机械功的方式来补充配重的不足，因此，需要大功率电机。但是，在实际工作中，电机长期轻负载的状态，造成了严重的能量损失。

（3）由于原油中石蜡含量很高，必须在井口加装防蜡、清蜡设备，由于受条件的限制，使得加药及化清周期执行不到位，因而油井结蜡严重，这种情况也打破了抽油机的原有平衡。

（4）由于油井中砂子的存在，造成了活塞与泵筒之间的摩擦，增加了抽油机的运行负荷，严重时还会造成泵卡死的现象。

4 采取的对策

（1）加强洗井，制定合理的周期，减少因为结蜡而产生的不平衡。

（2）对油井不平衡的原因进行分析，针对不同的原因采取不同的对策。