可调节抽油机尾平衡节能装置研究与应用

宋成立 安文霞 景伟

摘要：采油厂抽油设备主要以抽油机为主，四连杆机构的抽油机在上、下行程中承受最大、最小载荷，而抽油机现场平衡方式以复合平衡为主，抽油机曲柄平衡受曲柄长度及平衡块重量的限制，调节到一定范围内就无法调节，尾平衡作为复合平衡的一部分就显得尤为重要，但现场尾平衡缺失严重，重新配备铸铁造尾平衡成本较高，在当前形式下，通过研发利用废旧轮胎作为模具施以骨架支撑，配备必要的承接件达到标准配重块的作用，实现了在低成本开发下有效节约成本的效果，适合在采油厂及油田公司整体推广应用。

关键词：平衡块;节能;可调节;成本;平衡率

一、不平衡存在的问题

抽油机不平衡时将带来以下危害：

（1）降低电动机使用效率和寿命，上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机带着电动机运转，造成功率的浪费，降低电动机的效率和寿命。

（2）缩短抽油机使用寿命，由于负荷不均匀，在曲柄旋转一周中载荷忽大忽小，会使抽油机发生剧烈振动而缩短抽油机的寿命。

（3）影响抽油机和抽油泵的正常工作，由于负荷不均匀，会破坏曲柄旋转速度的均匀性，从而使驴头上、下摆也不均匀，影响抽油机和抽油泵的正常工作。

抽油机在现场有的型号无尾平衡，有尾平衡的由于种种原因，缺失严重，通过曲柄平衡无法实现精准调整平衡，对电动机、抽油机、抽油泵造成很大的损伤，按照传统的配备厂家出产的平衡配重价格昂贵，在现有的低成本开发状况下，无法满足生产的要求，急需研发一种成本低廉，安全实用，安装快捷方便，可方便调节的平衡装置。可调节抽油机尾平衡节能装置主要应用于抽油机无尾平衡或者尾平衡缺失的致使通过调节曲柄平衡无法满足要求的抽油机井。

二、不平衡井采取的对策

通过利用废旧汽车轮胎的低廉及成型完整性，配以和抽油机游梁形状一样的磨具外框，利用混凝土浇筑轮胎中，达到成本低，易于加工，安装方便快捷，可调节的多种功能于一体的可调节尾平衡节能装置。

通过将预制好的可调节抽油机尾平衡节能装置安装到现场无法调整平衡的油井游梁尾部，将预制好的平衡装置对准游梁尾部“工”字形推入，在预制件预埋六分钢管内穿入19mm兩端带螺纹的钢筋，在游梁“工”字梁中间加强板两侧开22mm圆孔，在内侧将螺帽焊牢，螺杆穿过预制件六分管与尾横梁进行精准对接，在需要调节时，只要通过转动螺杆，就可以调整尾平衡的位置，达到调节的目的，由于该尾平衡外部为橡胶，起到了防震动，防盗，耐老化的作用，也能防止单独用混凝土浇筑的平衡块刮碰掉落的风险，同时由于在橡胶外表面喷涂了黄白相间的警示色，也能起到警示的安全环保效果。

三，现场实验

采油厂目前现有在开抽油机井若干口，其中有211左右的井现场由于缺失尾平衡无法调平衡，计划对这211口井安装此装置。同时该装置也可通过功能设计应用到油田公司其他问题的油井现场，应用前景广阔。

通过应用可调节抽油机尾平衡节能装置，使采油厂抽油机无法调平衡的井实现平衡可调，使平衡标准达到90%-100%的现场最优标准，同时通过该装置的可调节性方便快捷的优点，也使采油现场调平衡不再是难事，使设备始终处于最佳的运行状态。同时通过外部喷涂的黄白警示色，也能对附近作业人员起到安全的提示作用，另外由于该装置的经济价值低，也避免了不法分子的盗窃事件的发生。该装置通过前期准备，以实现整体完成实验安装阶段。

通过对各种思路进行整理论证，现场踏查，收集资料信息，完成方案设计，专业加工厂对外框磨具进行出图加工，目前已加工25套。

安装完毕开始现场实验数据的录取，对现场对抽油机、电机、抽油泵的影响进行跟踪取值，和前期未安装情况进行分析对比，得出结论，同时对尾平衡的重量，位置和曲柄平衡的配合情况进行摸索整理出现场调解经验数值，为规模推广奠定理论依据和实践经验。

四、经济效益

该装置每套的加工成本234元，以我厂某型抽油机为例，配备标准铸铁尾平衡需要1556元（铸铁价格在6500-7000元/吨，废旧轮胎价格为5元/只，其余为预埋件、砂石、人工费等费用）对于平衡率在70%左右的井调整到90%-100%，节电效果明显，当月就可收回成本，同时对抽油机、抽油泵的影响也是非常直观的，免除了上下形成震动造成的设备损坏，经济效益巨大。按我厂安装211口井计算，尾平衡可节约27.89万元，节电及避免设备损坏可创效60万元。

五、结论

采油现场不平衡抽油机数量非常多，常规的油井平衡费用高，自制的平衡块又容易损坏容易掉落伤人，而通过废旧汽车轮胎制作的尾平衡选择空间较大，耐风化、防磕碰掉落，价格低廉，重量可按照不同轮胎大小随意加工，根据抽油机型号不同，配以不同的连接件，可实现安装调节方便节能环保等优点。集团公司内可规模应用可对扭亏脱困起到示范作用。

参考文献：

[1]万仁溥、罗英俊主编。1993 采油技术手册第四分册，北京：石油工业出版社

[2]宋成立、郑本祥主编。2009 采油工实用读本，北京：石油工业出版社