游梁式抽油机在线平衡调整技术现场试验效果分析

王智文　巩宏伟

（1.大庆油田有限责任公司第八采油厂；2.大庆油田有限责任公司第二采油厂）



游梁式抽油机在线平衡调整技术现场试验效果分析

王智文1巩宏伟2

（1.大庆油田有限责任公司第八采油厂；2.大庆油田有限责任公司第二采油厂）

现场平衡调整主要为人工调整，费时费力且安全性差，不及时调整致使抽油机电动机的工作效率差、功率因数低，增加了电动机的功率损耗，同时也增加了抽油机震动，带来了安全隐患。通过运用在线平衡调整技术在游梁式抽油机游梁上安装一个可以前后移动的配重滑块，利用推杆前后推动滑块实现游梁式抽油机不停机调平衡变为即时平衡调整。现场应用表明在线平衡调整技术节能效果显著，能够实现平均单井日节电34.75 kWh，有功节电率达到16.88%，不仅降低工人劳动强度，操作安全性提高，增加电动机的使用寿命。在线平衡调整可依据峰值电流法或功率法调整，具有广阔的应用前景。

游梁式抽油机在线平衡调整技术节能降耗

大庆长垣外围低渗透油田储集层孔隙度差、渗透率低，原油黏度大、含蜡量高。游梁式抽油机运行过程中悬点载荷常因地层供液能力、结蜡状况、降黏效果等多种因素影响变动频繁，造成抽油机不平衡，1口井平衡调整频繁。目前，现场平衡调整主要为人工调整，不仅费时费力、安全性差，而且调整量有限、及时性差。致使抽油机不平衡运行井数多，电动机的工作效率差、功率因数低，增加了电动机的功率损耗，同时也增加了抽油机震动，带来了安全隐患［1-2］。国内部分油田应用了一些自动平衡调整装置，但技术设备复杂，普遍应用性差［3-9］。因此，研究试验了游梁式抽油机在线平衡调整技术，设备经济适用，平衡实现即时调整，取得了较好的节能降耗效果。

1　技术原理

游梁式抽油机在线平衡调整装置的基本原理是在游梁式抽油机的游梁上安装一个可以前后移动的配重滑块，由太阳能供电系统提供动力（图1），根据平衡需要，利用遥控方式，不用停机，通过推杆前后推动滑块实现在线平衡调整。

抽油机欠平衡时，通过遥控器控制电动机正转，平衡调整装置的推杆将滑块往远推；抽油机过平衡时，通过遥控器控制电动机反转，平衡调整装置的推杆将滑块往近拉。对于平衡变化较大的油井，推杆的固定位置还可以依据实际情况固定在游梁上的不同位置（图2），操作简单、安全性高。

图1　游梁式抽油机在线平衡调整装置动力系统

图2　在线平衡调整装置现场应用

表1　在线平衡调整装置应用前后能耗对比

2　应用效果

2.1节能效果分析

现场对2口高产液量井应用了游梁式抽油机在线平衡调整装置。改造后，2口单井日产液量没有变化，上电流峰值降低3.5 A，下电流峰值上升8 A，平衡度提高20.5%，有功功率下降1.45 kW，平均单井日耗电减少34.75 kWh，电动机功率因数提高0.07，有功节电率达到16.88%（表1）。单井可实现年节电1.27×104kWh。从表1可以得出：

1）在线平衡调整装置虽然增加了地面举升系统自重，但通过平衡调整仍然能够实现较好的节能效果。A1单井日节电量达到37.4 kWh，有功节电率达到18.39%。

2）在线平衡调整装置提高了电动机利用效率。电动机功率因数有所提高，在线平衡调整装置应用后，表明电动机的利用率增加，功率损耗减小。能够增加电动机的使用寿命。

2.2技术效果分析

平衡调整可依据峰值电流法或功率法，只要遥控操作滑块远推、近拉即可。粗调时，以峰值电流法为依据，上行峰值电流过大即欠平衡，往远推；上电流过小即过平衡，往近拉，直至下电流峰值与上电流峰值的比值在合理范围内为止。细调时，以功率法为依据，当上下功率平均值接近相等时，节能效果最好。在线平衡调整技术与常规人工平衡调整相比，具有以下几方面优势：

◇平衡实现容易，降低了工人的劳动强度；

◇调整平衡时不用停机，减少了产量损失；

◇不用攀爬抽油机，操作安全性提高；

◇平衡调整效果好，大大降低机采井能耗。

3　经济效益

随地下地质情况变化，抽油机井运行过程中平衡状况复杂，若采用在线平衡调整技术，及时对平衡状况进行调整。按年调整1000口井计算，平均单井日节电34.75 kWh，年节电1 268.4×104kWh，年节省成本费用809.4万元；按每次减少停井10 min，年调整24次计算，可实现年减少产液损失166.7 t；按含水67%计算，少影响原油产量111.7 t。

4　结论

1）在线平衡调整技术能够实现游梁式抽油机不停机调整即平衡调整，减少了工人劳动强度，操作安全性提高。

2）在线平衡调整技术能够提高电动机利用效率，减少载荷频繁变化带来的系统冲击，延长电动机的使用寿命。

3）平衡调整可依据峰值电流法或功率法调整，能够实现平均单井日节电34.75 kWh，有功节电率16.88%，具有广阔的应用前景。

［1］赵亚杰，黄华，王卫刚，等.抽油机游梁平衡自动调节机构设计［J］.石油矿场机械，2013，43（11）：41-44.

［2］王飞虎.抽油机自动平衡装置的应用与认识［J］.石油石化节能，2014，4（37）：38-39.

［3］王翠.抽油机合理平衡率的再认识［J］.油气田地面工程，2010，29（7）：30-31.

［4］易文君，周思柱，李宁，等.新型游梁动平衡智能调节装置方案研究［J］.机械工程师，2014（8）：1-3.

［5］邓思哲，张顶学.游梁式抽油机自动调平衡装置的设计及应用［J］.石油天然气学报，2014，36（11）：231-233.

［6］王伟，檀朝东，王辛涵，等.抽油机井平衡设计及调整技术综述［J］.中国石油和化工，2011（2）：59-61.

［7］王雪玲，薛自建，蒋幽君，等.自平衡智能抽油机的研发及应用［J］.石油机械，2014，42（10）：82-85.

［8］邓卫东.异相游梁抽油机可调式尾平衡装置［J］.石油机械，2012，40（2）：60-63.

［9］郭登明，艾薇，谷志峰，等.游梁式抽油机的节能改造［J］.钻采工艺，2002，25（3）：62-64.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.11.004

2015-08-03）

王智文，2010年毕业于东北石油大学（石油工程专业），从事油田机采管理相关工作，E-mail：wzwcy8@petrochina. com.cn，地址：黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第八采油厂工程技术大队机采室，163514。