游梁式抽油机片

于洋

[摘 要]目前在游梁式抽油机的平衡技术方面，主要有机械平衡和气动平衡两种平衡方式。对于游梁式抽油机的上述两种平衡方式来讲，它们都有着相同的基本平衡原理，当抽油机在在下冲程过程中，抽油杆柱在油柱中的重量和抽油机拖动电机的驱动力矩一起作用来举升平衡系统，并且平衡系统将抽油杆柱释放出来的能量以及抽油机拖动电机所给出的能量以某种方式存储起来；当抽油机在上冲程过程中，抽油机的平衡系统将存储的能量释放出来，帮助抽油机的拖动电机做功，来举升抽油杆柱和油柱。由游梁式抽油机的基本平衡原理可见，只要抽油机的平衡系统设计合理，就有可能使抽油机拖动电机在上下冲程过程中都对外做功，避免出现抽油机在负扭矩的情况下工作的现象[1]。本文介绍几种抽油机调整平衡的方法及其优缺点。

中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0007-01

1.电流曲线法

电流曲线法判别平衡状态就是用电流记录仪记录下抽油机电机的电流变化曲线，根据此电流曲线来判断和调整抽油机的平衡，实际的油田生产中主要的测试抽油机平衡状态的方法是直接采用钳形电流表测出抽油机上下冲程中的最大电流进行比值，将该比值作为平衡率，即：

当抽油机上下冲程的电流峰值比，即平衡率大于80%[2]时，则认为抽油机处于平衡状态，否则认为不平衡。

电流法调平衡简便、易用，但是用电流法判断抽油机平衡状态是否良好有很大的局限性：

（1）抽油机电机空载时的电流就达到额定电流的30-40%，当负载开始增加时，电流变化并不大，而是功率因数在变化，所以对于大马拉小车的抽油机（油田抽油机上这种情况很普遍）或者抽油机电机负载低的时候，当抽油机不平衡时从电流上也看不出来，这种情况电流对抽油机的平衡状况不敏感；

（2）电流法测的电流分不出正负，抽油机电机在发电状态和电动状态都会产生电流，一些严重不平衡的井在发电状态时产生一个很大的电流峰值，但从电流上看还相当平衡，产生虚假平衡的现象；

（3）电流法调平衡很难准确读数，误差较大，而且该方法不能直接给出抽油机平衡块调整位置，需要反复测量、调整。

电流法给出的平衡调整量依据是得到抽油机拖动电机在上下冲程的电流峰值的差值，根据经验公式和估计给出平衡块调整量，进行平衡调整。

2.功率曲线法

功率曲线法[3-4]就是将抽油机拖动电机的有功功率曲线用功率仪记录下来，由功率曲线来分析抽油机的平衡状况好坏的方法。当抽油机上下冲程的功率峰值比，即功率平衡率大于70%时，则认为抽油机处于平衡状态，否则认为不平衡。

3.扭矩曲线法

扭矩曲线法[5]是依据实际测得的光杆示功图以及扭矩因数表绘制出抽油机减速箱输出轴扭矩曲线，由绘制出的该曲线找出抽油机在上下冲程中的减速箱输出轴扭矩的峰值，当抽油机上下冲程的峰值扭矩之比大于70%时，则认为抽油机处于平衡状态，否则认为不平衡。

4.电能法

在实际的分析调整抽油机的平衡时可以通过测试抽油机拖动电机在上、下冲程过程中的输出动能是否相等来判断抽油机的平衡状况，由于抽油机拖动电机的输出动能与输入电能之间成正比关系，以此可以通过测试抽油机拖动电机在上、下冲程过程中的输入电能是否相等来判断抽油机的平衡状况的好坏。

由抽油机拖动电机在上、下冲程过程中的输入电能相等有：

上式可以看出抽油机拖动电机在上下冲程中的输入电能相等即拖动电机的功率曲线在上冲程过程中所包围的面积与下冲程过程中所包围的面积相等，也就是抽油机拖动电机在上下冲程过程中所耗的电能相等[6-8]。

5.结论

（1）电流法无论从理论定义上还是实际操作中都存在着明显的弊端，误差较大、不可靠，而且可能导致虚假平衡现象，即电流法判断抽油机处于平衡状态，需要反复的测量调整，不适于油田现场的推广应用。

（2）采用功率曲线法来判断抽油机的平衡状况的好坏，比电流曲线法更符合实际的油田情况，而且功率曲线法判断抽油机的平衡可以消除电流曲线法存在的假象平衡的现象，当抽油机工作状况不平衡时，功率曲线法比较简单、方便，而且平衡调整基本准确，比较适合于在实际油田生产现场的推广应用。

（3）扭矩曲线法根据抽油机减速箱输出轴扭矩來判断抽油机的平衡准确性比较高，符合实际油田生产的井况要求，但是计算麻烦，工作量很大而且要根据实测的示功图间接得到，现场应用不方便。

（4）电能法为功率曲线法的扩展，它为抽油机的平衡分析和调整提供了较为准确的判断依据，但是电能法不能检测和处理抽油机拖动电机的有功功率和无功功率，测试数据存在偏差。