抽油机在线调平衡装置现场应用分析

2017-08-09冯国民大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司

石油石化节能 2017年7期

冯国民（大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司）

抽油机在线调平衡装置现场应用分析

冯国民（大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司）

游梁式抽油机平衡对设备寿命和耗能均有影响，有许多节能措施可以解决平衡问题，最常见为抽油机加装平衡装置，但使用过程中及时需要现场人工调平衡，费时费力，如不及时调整，会影响效率，甚至加剧抽油机震动，存在安全隐患。通过运用基于电流参数抽油机在线调平衡技术，在抽油机上安装固定曲柄平衡块、可调游梁平衡块，即时达到最佳平衡状态的装置，可以有效解决上述问题。对现场安装应用8台在线调平衡装置进行前、后期对比测试，应用后节能效果显著，平均有功节电率4.61%、无功节电率5.36%、综合节电率4.65%，一年按300个工作日计算，平均单井年耗电减少9042 kWh，节能效果明显。

抽油机；电流法；在线调平衡；节能

DOI：10.3969/j.issn.2095-1493.2017.07.012

目前陆地油田抽油机以游梁式抽油机居多，具有结构简单、质量好等优点，但也存在能耗大等缺点，其中平衡问题对能耗的影响较大，油田有许多措施可以解决这个问题[1]。传统的游梁式抽油机有曲柄平衡、游梁平衡、复合平衡三种平衡方式，存在着需要人工调节、费时费力、不能即时调节、操作繁琐、平衡不理想等诸多问题。为此，对游梁式抽油机平衡调节方式进行了改进，如飞轮动能平衡方式、随动平衡方式、改进离合器方式等，虽然这几种平衡方式理论上可行，但是现场情况复杂，实际运行效果并不理想，平衡效果差。为此，游梁式抽油机可以应用基于电流参数抽油机在线调平衡技术，具有即时调节平衡、节能、减少工人劳动强度等优点[2-3]。

1 工作原理

抽油机在线调平衡装置采用2个平衡块，分别是曲柄平衡块和可调游梁平衡块两部分，曲柄平衡块安装后不可调，而游梁平衡块位置通过伺服电动机调整可即时调整变化。通过2个平衡块分别放置，减小可调游梁平衡块重量，减少伺服电动机调节游梁平衡块做功。当抽油机下冲程运行时，负载减小，曲柄平衡块、可调游梁平衡块处于上升状态，可将能量转化成重力势能存储起来。当抽油机上冲程时，负载增加，曲柄平衡块、可调游梁平衡块处于下降状态，将之前存储的重力势能释放出来，辅助抽油机上拉抽油杆。当抽油机工况运行出现欠平衡时，即平衡块侧载荷低于悬点载荷时，伺服电动机开始工作，使游梁平衡块移动，延长平衡块有效力臂，抵消悬点处载荷，从而改善了欠平衡问题，反之则反向移动游梁平衡块，减少平衡块有效力臂（图1）。