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[摘 要]抽油机平衡状况的好坏,直接影响抽油机四连杆机构、减速箱和电机的效率与寿命,并且会影响到检泵周期的长短。运用电流法和扭矩法调整抽油机平衡半径的计算与实例进行分析,对于抽油机平衡状况的判断和平衡半径的计算,至关重要。在利用曲柄平衡方式的抽油机上,调整平衡最方便的方法是调节平衡块的平衡半径。
[关键词]平衡 电流法 扭矩法
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0299-02
引言
如果抽油机不平衡,当电动机带动抽油机运转时,会导致电机在抽油机上下冲程所承受的负荷变化较大,这就会损坏电机,进而损坏抽油机其他部件,也会影响到抽油机检泵周期。
1 抽油机不平衡造成的后果
上沖程中电动机承受着极大的负荷,下冲程中抽油机反而带着电动机运转,从而造成功率的浪费,降低电动机的效率和寿命。由于负荷极不均匀,会使抽油机发生激烈振动,而影响抽油机各部件、装置的寿命。会破坏曲柄旋转速度的均匀性,而影响抽油杆和泵的正常工作。
2 抽油机平衡判断及平衡块平衡半径的计算
2.1 平衡原理
抽油机运转不平衡,是因为上、下冲程中悬点载荷不同,造成电动机在上、下冲程中所作的功不相等。要使抽油机在平衡条件下运转,就应使电动机在上、下冲程中都作正功:在下冲程中把能量储存起来;在上冲程中利用储存的能量来帮助电动机作功。下面我们用一个最简单的机械平衡方式,来说明这种可能性和达到平衡的基本条件。
式(2-1)说明,为了使抽油机平衡运转,在下冲程中需要储存的能量应该是悬点在上下冲程中所作功之和的一半。式(2-1)是进行平衡计算的基本公式。
2.2 电流法
现场使用电流法判断抽油机平衡和计算平衡半径,即采用电流表测量上、下冲程时的电机电流,若电流平衡率(小电流与大电流的百分比)大于85%,则可认为平衡,反之认为不平衡。若不平衡,用值调节平衡块位置:
2.2 扭矩法
用扭矩判断抽油机平衡状况的方法,若扭矩平衡率(上、下冲程中最大扭矩的百分比)大于70%,则认为平衡;反之认为不平衡。不平衡时用下式计算平衡块的平衡半径:
3 实例分析
为了检验电流法和扭矩法的可靠性和实用性,在两口不同机型的抽油机井上进行了实测分析,两口井上实测的电流平衡情况及扭矩值见表1。由实测示功图作出的扭矩曲线,见图1和2 。
从表1和图1、图2看出,某A井电流是平衡的,电流平衡率为88%;但从扭矩看,其扭矩平衡率为55%,不平衡。按式(2)计算,R=51cm,调整平衡块后,扭矩平衡率达85.1%,节电率为6.9%。
某B井,从电流看平衡,但从扭矩看同,上冲程有做负功现象(此时抽油机拖动电机运转),说明平衡块产生扭矩过大,平衡块应向里调。当按式(2)计算值R1=47cm调后,扭矩平衡率达76.3%,节电率13.2%。
用电流法和扭矩法对21口井的判断和平衡半径的调整结果见表2。
节电以电流法作零算
从表2看出,扭矩法误差小,节电率为8.1%。
4 结论
(1)采用扭矩法判断抽油机的平衡比传统的电流法符合实际,使用功率仪等可以直接测取功率曲线,用其判断抽油机的平衡更为方便。此外,采用该法计算出的平衡半径较准确,可以做到一次调准。
(2)采用电流法时,由于电流与扭矩不成线性关系,在某些情况下用其判断平衡有误差(甚至与实际相反),所以不能准确地计算出平衡半径。
参考文献:
[1]周继德:用扭矩曲线法计算抽油机的平衡半径。《油田地面工程》1985(14-42)。
作者简介
尉拥庆(1975.06.18—),男,籍贯湖北松滋人,现从事油田测试工作。
[关键词]平衡 电流法 扭矩法
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0299-02
引言
如果抽油机不平衡,当电动机带动抽油机运转时,会导致电机在抽油机上下冲程所承受的负荷变化较大,这就会损坏电机,进而损坏抽油机其他部件,也会影响到抽油机检泵周期。
1 抽油机不平衡造成的后果
上沖程中电动机承受着极大的负荷,下冲程中抽油机反而带着电动机运转,从而造成功率的浪费,降低电动机的效率和寿命。由于负荷极不均匀,会使抽油机发生激烈振动,而影响抽油机各部件、装置的寿命。会破坏曲柄旋转速度的均匀性,而影响抽油杆和泵的正常工作。
2 抽油机平衡判断及平衡块平衡半径的计算
2.1 平衡原理
抽油机运转不平衡,是因为上、下冲程中悬点载荷不同,造成电动机在上、下冲程中所作的功不相等。要使抽油机在平衡条件下运转,就应使电动机在上、下冲程中都作正功:在下冲程中把能量储存起来;在上冲程中利用储存的能量来帮助电动机作功。下面我们用一个最简单的机械平衡方式,来说明这种可能性和达到平衡的基本条件。
式(2-1)说明,为了使抽油机平衡运转,在下冲程中需要储存的能量应该是悬点在上下冲程中所作功之和的一半。式(2-1)是进行平衡计算的基本公式。
2.2 电流法
现场使用电流法判断抽油机平衡和计算平衡半径,即采用电流表测量上、下冲程时的电机电流,若电流平衡率(小电流与大电流的百分比)大于85%,则可认为平衡,反之认为不平衡。若不平衡,用值调节平衡块位置:
2.2 扭矩法
用扭矩判断抽油机平衡状况的方法,若扭矩平衡率(上、下冲程中最大扭矩的百分比)大于70%,则认为平衡;反之认为不平衡。不平衡时用下式计算平衡块的平衡半径:
3 实例分析
为了检验电流法和扭矩法的可靠性和实用性,在两口不同机型的抽油机井上进行了实测分析,两口井上实测的电流平衡情况及扭矩值见表1。由实测示功图作出的扭矩曲线,见图1和2 。
从表1和图1、图2看出,某A井电流是平衡的,电流平衡率为88%;但从扭矩看,其扭矩平衡率为55%,不平衡。按式(2)计算,R=51cm,调整平衡块后,扭矩平衡率达85.1%,节电率为6.9%。
某B井,从电流看平衡,但从扭矩看同,上冲程有做负功现象(此时抽油机拖动电机运转),说明平衡块产生扭矩过大,平衡块应向里调。当按式(2)计算值R1=47cm调后,扭矩平衡率达76.3%,节电率13.2%。
用电流法和扭矩法对21口井的判断和平衡半径的调整结果见表2。
节电以电流法作零算
从表2看出,扭矩法误差小,节电率为8.1%。
4 结论
(1)采用扭矩法判断抽油机的平衡比传统的电流法符合实际,使用功率仪等可以直接测取功率曲线,用其判断抽油机的平衡更为方便。此外,采用该法计算出的平衡半径较准确,可以做到一次调准。
(2)采用电流法时,由于电流与扭矩不成线性关系,在某些情况下用其判断平衡有误差(甚至与实际相反),所以不能准确地计算出平衡半径。
参考文献:
[1]周继德:用扭矩曲线法计算抽油机的平衡半径。《油田地面工程》1985(14-42)。
作者简介
尉拥庆(1975.06.18—),男,籍贯湖北松滋人,现从事油田测试工作。