抽油机自动平衡装置的应用与认识

游梁式抽油机是目前采油生产中的主要设备,在油田开发和生产过程中起着非常重要的作用,同时也是耗能的主要设备。在20口单井游梁式抽油机安装自动平衡装置平均综合节电率为14.92%,日平均单井节电44.43 kWh,平均单井系统效率提高6.19%。     

常规游梁式抽油机自动平衡调节装置

目前常规游梁式抽油机平衡调节方式存在劳动强度大、工作效率和调整精度低、安全性差等问题。为此,研制了抽油机自动平衡调节装置。该装置由机械系统和电气系统组成,机械系统利用滚珠丝杆的转动来移动平衡块从而达到调节平衡的目的,电气系统可进行抽油机平衡度的实时监测、抽油机平衡状况的判别和电动机运转的控制等。现场试验结果表明,安装自动平衡调节装置后抽油机平衡度由1.41调节到1.06,改善了抽油机的平衡状况,提高了抽油机平衡调节的工作效率和安全系数,综合节电率达到8.5%。     

抽油机调平衡专用工具

传统的抽油机调平衡方式费时费力,尤其在移动平衡块的过程中,主要是靠人力晃动平衡块再用橇杠推移.在晃动推移过程中,平衡块经常会碰撞连杆,易对抽油机设备造成伤害.平衡块在移动过程中之所以存在以上弊端,主要是因为没有专用工具,整个过程仅以橇杠为辅助工具.为此研制了一种新型有效、快捷方便的抽油机平衡块调整专用装置,该装置在18口井进行试验,均取得了良好的效果.     

二次平衡游梁式抽油机的设计及应用分析

二次平衡游梁式抽油机的结构是在常规型或偏置式游梁抽油机的基础上增加了与主曲柄直接联动的可调相二次平衡装置，并采用链传动，使大链轮的齿数为小链轮的两倍。通过受力分析，对所涉及的零部件选择、新机型设计以及老机型改造等问题作了阐述，并介绍了优化设计方法。对样机测试的结果表明，与前置式抽油机相比，扭矩降低３６％，配套电动机功率减少了２７％，节约钢材４２％；与后置式抽油机相比，扭矩降低了４８％，配套电动机功率减少了约５０％。     

高效抽油机节能装置

介绍了一种高效高油机节能装置的原理，结构及性能，该装置可装于游梁式抽油机减速器输入端，经现场验证，应用在双驴头抽油机上不仅能节电，且能增加采液量，节电效果达１９．１％～３７．５％，经济效益十分可观，已获得国家专利权（专利号９６２１６１２５Ｘ）可向全国推广。     

常规抽油机精确动平衡计算的新方法

在对抽油机—有杆泵系统进行动力分析的基础上，建立了该系统的等效动力学模型。在确定系统转化构件综合阻矩的计算方法并经数学推导及合理简化后，得出综合阻矩为平均扭矩与相对曲柄转角的一次、二次简谐波扭矩之和。最后建立了常规抽油机精确动平衡计算的新方法。     

判断抽油机平衡状况的新方法

选择较好的判断抽油机平衡状况的方法,是提高抽油机效率,降低能耗的重要途径。文中给出了判断抽油机平衡状况的两种新方法:(1)改进的扭矩系数法,(2)电动机转速曲线法。第一种方法采用数字化仪,将示功图数字化,解决了以往因用手工将实测示功图数字化而带来的时间长、易出错的问题。作者根据该方法,推出了已知光杆位置计算扭矩系数的新公式。第二种方法采用实测电动机转速确定曲柄轴的扭矩,来判断抽油机的平衡状况。该方法比较适合于装有超高转差率电动机的抽油机。文中给出了已知电动机转速计算曲柄轴扭矩的新公式。     

QSY型抽油机智能平衡调整装置的设计

常规游梁式抽油机在工作几年后,由于井身结构或者地层原油的不断开采造成产量和动液面的变化等原因,抽油机整个系统将会变得不平衡,并且该抽油机的平衡配重也不能够继续调节,而更换抽油机设备也不现实,因此研究一种经济而高效的自动调节抽油机平衡的装置就显得非常必要。结合功率法平衡诊断技术,利用智能功率检测模块检测抽油机一个冲程周期的有功功率,从而得到抽油机的平衡度,据此平衡度来调节抽油机的平衡性。设计了相对应的QSY型抽油机平衡调整的机械装置和电气自动控制系统。现场试验表明,该装置能够全智能执行抽油机平衡诊断和调节,运行稳定、安全可靠。     

关于曲柄平衡游梁式抽油机平衡问题

针对曲柄平衡游梁式抽油机存在平衡率调整困难的实际情况，通过理论分析，推导出了平衡块移动量的计算公式。与现有其他计算公式相比，该公式结构简单，计算容易，便于掌握，为提高平衡率调整的准确性提供了理论依据。同时也指出：该公式要准确地应用于实际工作，尚存在在测电流峰值的同时不能测出曲柄相应转角φ的难题。     

游梁式抽油机平衡计算

<正> 游梁式抽油机的平衡计算,不少专家和学者从节能和简化计算等方面作了大量工作,笔者在此作点补充。 文献[1]根据抽油机上下冲程电动机作功相等的平衡准则,已推出了有急回特性的游梁式抽油机的平衡计算公式,但公式较复杂,计算时需要的已知量多。笔者根据同样的平衡准     

游梁式抽油机与摩擦换向抽油机

游梁式抽油机为传统结构抽油机，在油田应用广泛。近几年出现的摩擦换向抽油机在结构、机理及其它方面与游梁式抽油机特点都有较大区别。分析讨论了两种抽油机各自的特点。     

抽油机二次平衡的研究

为使游梁式抽油机节能降耗,延长使用寿命,文中提出了一个新概念——游梁式抽油机二次平衡。结合理论分析,给出了游梁式抽油机经过二次平衡后的曲柄轴扭矩新公式。利用新公式,对大庆油田两口油井进行了实例分析和计算。     

也谈前置式气平衡抽油机的改进与推广应用

在介绍了美国Ｌｕｆｋｉｎ公司和我国前置或气平衡抽油机概况之后，针对我国使用这种抽油机存在的问题，提出了增加改变偏置角结构、消除负切向力、改进驴头结构、采用高转差率电动机、配备失载保护装置和增加防冻措施等改进意见，并就在国内全面推广应用问题提出了几点建议议。     

游梁式抽油机改造成摆锤式复合平衡抽油机

介绍了将CYJY10—3—37HB异相型游梁式抽油机改造成CYJG10—3—37HB摆锤式复合平衡抽油机的设计方案和节能原理。即在常规抽油机的支架上增中1个小支架,小支架顶端连接1个摆杆,摆杆尾部安装平衡块,由于摆杆尾部装有滚轮,可使平衡块在游梁上滑动,实时改变平衡扭矩,降低曲柄扭矩峰值,使常规抽油机变成复合平衡节能抽油机。改造前后的测试结果表明,改造后抽油机平均节电20%。     

游梁式抽油机自动调平衡装置的设计及应用

针对抽油机平衡条件变差,要进行平衡的二次调节的问题,研制了一种游梁式抽油机自动调平衡装置,设计思路是将一平衡重放在游梁上,通过检测抽油机的功率变化来自动调节平衡重的位置而达到平衡。通过理论计算选取平衡重为0.5t,并用有限元方法对支架的安全性进行了分析。其由电气智能控制系统和机械系统两部分构成。将该装置应用到某油田的8口井,通过测试平均平衡度调节到了91.37%,平均综合节电率为9.37%,达到了预期的效果。     

第二代两级平衡的游梁式抽油机

叙述了第二代两级平衡游梁式抽油机的工作特点。它与同型号的异相曲柄平衡游梁式抽油机，在相似型式试验工况下实测的数据比较中，前者优点异常突出，表现着平衡效果好，输出扭矩小，提升悬点负荷能力大，节能效果显著，输出扭矩，电流和电功率增幅小，制造成本低。因此，这种新机型具有很强的竞争能力和广阔的发展前景。     

一般型的游梁式抽油机最优平衡计算

以异相式曲柄平衡抽油机为例,给出了一般型的游梁式曲柄平衡抽油机最优平衡计算公式,并给出了适用于常规式、前置式和异相式曲柄平衡抽油机最优平衡计算程序,且对现场检验平衡的方法做了初步讨论。     

新型自平衡游梁式抽油机智能控制系统设计与开发

针对传统游梁式抽油机平衡调整困难、智能化水平低的问题,为提高平衡度达标率和电机实际工作效率,研发了基于STM32的自平衡游梁式抽油机智能控制系统。该系统整合了传统电流法、平均功率法等平衡度计算调整方法,提出了一种基于“最小功率”的平衡度自动调整方法,此方法可以满足现场不断变化工况的节能调整需求。系统PC端的监控软件可以实现数据展示、数据存储和命令发送等功能。该系统经现场测试,验证了系统数据采集的准确性和稳定性,且证实了该系统可以有效地实现自平衡游梁式抽油机的平衡自动调整,减小了抽油机机械系统的损耗。     

抽油机合理平衡率的再认识

为探讨游梁式抽油机电流平衡率标准区间与系统能耗最低区域是否对应的问题,开展了电流平衡率对抽油机井能耗影响的试验.在相同泵径、不同冲程、同一液面、不同冲次和不同电流平衡率条件下,对抽油机井能耗进行了测试,以大量试验和测试数据为基础进行了深入研究,并给出不同冲次下合理电流平衡率范围.