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1、抽油机不平衡的危害及治理方法摘要：油田现在已经进入到高含水期，80%的井都是采用抽油机采油。抽油机不 平衡会降低电动机使用效率和寿命，缩短抽油机使用寿命，影响抽油机和抽油泵 的正常工作。目前调平衡的方法是调整曲柄块的位置来实现的，现场调平衡时需 要几次调整也不能保证抽油机完全平衡。即增加了工作量又影响油井产量如何保 证抽油机长期处于平衡状态是我们努力的方向关键词：抽油机；不平衡；危害；治理方法.、八、-前言抽油机平衡效果不好使抽油机的能耗加大，致使采油成本提高。另外还严重 影响曲柄连杆机构、减速器及电动机的效率和寿命，同时也降低了抽油杆柱的可 靠性。保证抽油机平衡可以显著改善抽油机连杆和曲柄销
2、的受力状况，增加曲柄 销的寿命和可靠性，提高支架的稳定性，改善了减速箱的工作状况；提高抽油机 的运行效率和可靠运行时间，大大降低生产成本。（一）抽油机不平衡的危害 当游梁式抽油机一抽油泵装置工作时，驴头悬点上作用的载荷是变化的。上 冲程时，驴头悬点需要提起抽油杆柱和液柱，在抽油机未进行平衡的条件下，电 动机就要作功，才能使驴头上行。在下冲程时，抽油杆柱在其自重的作用下克服 浮力下行，这时电动机不仅不需要对外作功，反而接受外来能量作负功，这就是 抽油机在上、下冲程中不平衡的原因。抽油机工作过程中，电动机在上、下冲程 中作功不相等称为抽油机的不平衡。抽油机不平衡时将带来以下危害：（1）降低电动机使
3、用效率和寿命。由于负荷不均匀，降低电动机使用效率和 寿命。满足最大负荷时，造成功率的浪费较大。（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。二、平衡的基本原理抽油机之所以不平衡，是因为在上、下冲程中驴头悬点载荷不同，因而造成 电动机在上、下冲程中做功不相等。抽油机平衡的目的是为了在上、下冲程中使 电动机作功近似相等。只要把抽油机工作时在下冲程的能量储存起来，在上冲程 再利用储存的能量来帮
4、助电动机作功，就可以使不平衡运转向平衡运转转化。要 达到平衡运转的条件是在下冲程中需要储存的能量是驴头悬点在上、下冲程中所 作功之和的一半。三、造成抽油机不平衡的主要原因1 、抽油机配用偏大每一口油井的参数都不一样，在选配抽油机时，不可能做到量体裁衣，刚好 和抽油机的功率档次相匹配，一般留有一定的功率裕量；各型抽油机在配用电动 机时，为了保证抽油机在各种工况下正常运行，也留有一定的功率余量。就造成 了抽油机的实际负载率普遍偏低，大部分抽油机的负载率在20%30%之间，最 高也不会超过 50，形成大马拉小车的现象。从而造成过大的冲击电流，冲击电 流与工作电流之比最大可超过5倍，甚至超过额定电流的
5、3倍！不仅浪费掉大量 的电能，而且严重威胁到设备的安全。通过对抽油机曲柄配重块的调整，可以使 冲击电流降到电机额定电流之内，冲击电流与正常工作电流之比在 1.5 倍以内。2 、油井产能下降 另外，随着油井由浅入深的抽取，油井的产液量越来越少，井中液面逐渐下 降，泵的充满度越来越不足，抽油机的负荷也相应减小。而当电动机处于轻载运 行时，其效率和功率因数都较低就会白白地浪费大量的电能。由于长期高效开采， 沉没度低的井占一定比例。这部分井最可靠的一个方法是计算光杆所做的机械功， 因为，机械功与被示功图所封闭的面积成正比，所以，空抽功图表明输入到系统 中的能量减少了。3 、低产低效井 随着油田开发的逐
6、渐深入，进入高含水后期，低效井在油田中所占比例逐渐 增加，严重影响油田生产。抽油泵是一种柱塞泵，对电动机来讲是一种恒转矩性 的负载，也即电动机的电功率与其转速成正比，如果抽油载荷和平衡载荷形成的 扭矩相等或变化一致，那么用很小的动力就可以使抽油机连续不间断地工作。在 平衡率为100时电动机提供的动力仅用于提起1/2 液柱重量和克服摩擦力等， 平衡率越低，则需要电动机提供的动力越大。因为抽油载荷是每时每刻都在变化 的，而平衡配重不可能和抽油载荷作完全一致的变化，4 、环境的影响 由于抽油机长期暴露在恶劣的户外环境中，作不停息的连续运转。机械磨损 加上风吹日晒造成了严重的腐蚀老化。零部件更换频繁，
7、尤其是不配套的零部件 更换后，对整个抽油机系统的平衡有很大影响由于上述原因在调整平衡块后，可以使系统平衡维持一段时间，但随着时间 的推移，复杂的井下运动又会引起荷载的变化，导致抽油机再度失衡。所以说， 抽油机在绝大多数时间处于不平衡的状态。四、影响抽油机平衡的主要因素1 、井下动液面、流体粘性（砂、蜡、温度）、机采管柱系统的弹性、井口回 压、泵效等。 在流体弹性和管柱伸缩性的联合作用下，抽油机的冲次有相对损失 实际冲次效应要低于抽油机的动作冲次。以前的理论侧重管柱的伸缩性，而没有 考虑流体的弹性，实际上由于液体弹性对动力消耗和原油产量所造成的影响，要 比冲程损失所造成的影响。五、治理不平衡的方法1 、抽油机配用偏大，抽油机不平衡时减少平衡块2 、换小电机，对于断层附近的井，由于无连通好的水井，产能低，换小功率 电机。有利于平衡。换调频电机或节能电机，3 、间抽4 、低沉没度井洗井后调平衡产量高于 30 吨的井洗井后 3-5 天调平衡产量低，含水低，沉 没度低的三低井洗井后。六、结论：1 ）抽油机在油田的使用量大，而负载率普遍偏低，功率因数则更低，电能的 无谓浪费严重，节能降耗潜力巨大。2 ）抽油机调平衡可实现一次成功3 ）调平衡的有利时机需要认真分析油井的实际生产状况，然后摸索规律。
