抽油機(jī)是油井生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，關(guān)系著油井生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，而抽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，平衡問題是一個(gè)最關(guān)鍵的問題，本文主要研究抽油機(jī)平衡原理。

　　《鉆井液與完井液》報(bào)道內(nèi)容包括鉆井液、完井液、酸化液、壓裂液、修井液、射孔液、油井水泥漿等方面的科研生產(chǎn)新成果、新技術(shù)。讀者遍及石油、地質(zhì)、煤炭、化工、水電、冶金等行業(yè)。《鉆井液與完井液》為中國石油天然氣集團(tuán)公司優(yōu)秀科技期刊，獲第二屆全國優(yōu)秀科技期刊評(píng)比二等獎(jiǎng)期刊，中文核心期刊和“中國科技論文統(tǒng)計(jì)與分析” 的核心期刊，中國期刊方陣“雙百”期刊，是美國《工程索引數(shù)據(jù)庫》(EI EnCompass)、美國《石油文摘》、《中國石油文摘》、《中國學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫》、《中國期刊全文數(shù)據(jù)庫》、《中國核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫》和《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫》等檢索刊物和數(shù)據(jù)庫的收錄期刊。

　　抽油機(jī)的平衡是抽油機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理中的關(guān)鍵問題。抽油機(jī)一般分成換向系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)、支承系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)四大部分，平衡系統(tǒng)和換向系統(tǒng)是抽油機(jī)的兩大主要組成部分，而平衡系統(tǒng)的性能，平衡效果的優(yōu)劣，直接影響抽油機(jī)的節(jié)能、使用壽命及運(yùn)轉(zhuǎn)安全性。本文重點(diǎn)介紹了抽油機(jī)平衡原理和平衡的標(biāo)準(zhǔn)，闡述了提高抽油機(jī)平衡的措施。

　　1抽油機(jī)平衡原理

　　在油井生產(chǎn)過程中要定期檢查和及時(shí)調(diào)整抽油機(jī)的平衡，通常采油的檢查方法有兩種：一是測(cè)量驢頭上，下沖程的時(shí)間，二是測(cè)量上、下沖程中的電流。抽油機(jī)在平衡條件下工作時(shí)，上、下沖程的電流峰值應(yīng)該相近。即：I上/I下=100%。如果上沖程的電流峰值大于下沖程的電流峰值，說明平衡不夠，則應(yīng)增加平衡塊重量或增大平衡半徑R(平衡塊遠(yuǎn)離曲柄軸中心);反之，則應(yīng)減小平衡塊重量或平衡半徑R(平衡塊靠近曲柄軸中心)。

　　2抽油機(jī)平衡的標(biāo)準(zhǔn)

　　按點(diǎn)目前的研究，評(píng)定抽油機(jī)是否平衡，一般遵守如下標(biāo)準(zhǔn)：即：準(zhǔn)則I：上沖程內(nèi)電機(jī)作功與下沖程內(nèi)電機(jī)作功相等;準(zhǔn)則2：上沖程內(nèi)曲柄軸凈扭矩最大值與下沖程內(nèi)凈扭矩最大值相等;準(zhǔn)則3：曲柄軸凈扭矩在一轉(zhuǎn)中的均方根值最小。當(dāng)采用不同準(zhǔn)則進(jìn)行抽油機(jī)平衡時(shí)，計(jì)算的抽油機(jī)的能耗結(jié)果存在一定程度上的差別。由于準(zhǔn)側(cè)l和準(zhǔn)側(cè)3在油田現(xiàn)場(chǎng)難以進(jìn)行評(píng)定，因此，準(zhǔn)則2就成為普遍被油田采用的平衡判定標(biāo)準(zhǔn)。有理論工作者分析也表明，按照現(xiàn)場(chǎng)通用的準(zhǔn)則2，也可以取得較好的節(jié)能效果。

　　3提高抽油機(jī)平衡的措施

　　3.1改變曲柄平衡結(jié)構(gòu)

　　該類平衡技術(shù)是靠改變曲柄上平衡的結(jié)構(gòu)或增加曲輛上的平衡裝置了實(shí)現(xiàn)二次平衡，達(dá)到減少減速箱上扭矩目的的。該類平衡技術(shù)主要有如下方式。

　　3.1.1副平衡塊平衡法

　　該方法是在曲柄平衡塊的直線端面上加裝一副平衡塊，通過改變副平衡塊的位置，達(dá)到二次平衡的效果。該平衡方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以改變平衡系統(tǒng)的偏置角，部分的陣低曲柄上的扭矩，減少負(fù)扭矩，但由于副平衡塊的重量有限，調(diào)節(jié)的效果有限。同時(shí)，由于在曲柄平衡塊上增加了調(diào)節(jié)裝置，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，降低了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，不能降低曲柄銷上的受力。

　　3.1.2改變曲柄平衡結(jié)構(gòu)

　　改變抽油機(jī)的平衡結(jié)構(gòu)，如將曲柄重塊平衡，改為游梁重塊平衡。將曲柄重塊平衡，改為游架氣動(dòng)平衡等等。游梁式抽油機(jī)的游梁平衡技術(shù)，是原來小型抽油機(jī)普遍采用的平衡技術(shù)，平衡重靠近懸點(diǎn)，連桿受力減小，曲柄銷受力變優(yōu)有利于提高整機(jī)的可靠性。在大型抽油機(jī)上采用由于所加平衡的平衡重增加，平衡調(diào)節(jié)困難，游粱尾部的重量過大，使整機(jī)的重心提高，穩(wěn)定性和可觀賞性下降等因素，逐漸被放棄使用。目前，在大型抽油機(jī)中，一般只在游梁的尾部藏裝一固定的平衡重塊，克服驢頭的結(jié)構(gòu)不平衡重，滿足抽油機(jī)調(diào)參等作業(yè)的需求。氣平衡技術(shù)是一種較為成熟的游梁平衡技術(shù)，但使用過程中當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)條件、設(shè)計(jì)水平、制造水平、密封件質(zhì)量等因索的限制，密封、失載、驢頭讓位等問題沒能很好的解決即在油田大面積的應(yīng)用.接連發(fā)生掀次因驢頭失續(xù)而造成的t大事故。同時(shí)，密封問題、油田環(huán)境因素的影響等問題，使得氣平衡裝置必能保證足夠的壓力，使得平衡效果變差，在大型抽油機(jī)中，氣平衡抽抽機(jī)應(yīng)該是一種較為理想的機(jī)型。

　　3.2改變游梁結(jié)構(gòu)

　　3.2.1在游梁上安裝可移動(dòng)的平衡系統(tǒng)

　　采用安裝在游梁上的可活動(dòng)的平衡系統(tǒng)，該平衡方式采用了靠近懸點(diǎn)的平衡結(jié)構(gòu)，減少了連桿的受力，改善的曲柄銷的工作狀況，增加了曲柄銷的可靠性，有利于提高整機(jī)的壽命和可靠性。但是，由于增長了運(yùn)動(dòng)鏈，同時(shí)也是機(jī)構(gòu)的可靠性有所下陣。另外，如果只采用游粱平衡的方案，連桿將承受交變載荷，所需平衡重量將大幅度的增加，不利用整機(jī)優(yōu)化。

　　3.2.2在游粱上增加固定半可調(diào)平衡系統(tǒng)

　　按照抽油機(jī)多變量優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，抽油機(jī)的平衡系統(tǒng)包括曲柄平衡系統(tǒng)和游粱平衡系統(tǒng)兩部分，游梁平衡部分，通常稱為二次平衡部分。該技術(shù)是在游梁尾部的合適位置，裝配是個(gè)可調(diào)重量重塊，達(dá)到游梁復(fù)合平衡的目的。由于沒有增加任何活動(dòng)構(gòu)件，故該種平衡的抽油機(jī)和常規(guī)抽油機(jī)有著相同的可靠性和運(yùn)動(dòng)特性。由于平衡靠近井口，且部分按照示功圖的要求設(shè)計(jì)，可以較好的提高平衡效果，改善連桿和曲柄銷的受力，提高其可命性和壽命。按照上面所述的設(shè)計(jì)理論和方法，對(duì)于新設(shè)計(jì)的抽油機(jī)，我們可以按照整體最優(yōu)的原則，合理的分配曲柄平衡重和游梁平衡重，達(dá)到即改善抽油機(jī)的平衡效果，降低曲柄銷上承受的載荷，提高整機(jī)的節(jié)能性和可靠性，又不過大增加重量，提高整機(jī)重心的目的，實(shí)現(xiàn)綜合意義上的優(yōu)化，即所謂設(shè)計(jì)采用復(fù)合平衡技術(shù)的抽油機(jī)。

　　對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)使用的抽油機(jī)，特別是在較深井上工作的大負(fù)荷的抽油機(jī)，只靠原抽油機(jī)所配的曲柄平衡重量，難以使抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)良好的平衡，可以通過優(yōu)化，選揮合理的游粱平衡重量和方位，在游梁上安裝適當(dāng)?shù)钠胶庵亓�，達(dá)到即改變平衡不足，又改變曲柄銷的工作狀況，降低減速箱上的峰值扭矩，節(jié)能陣耗，提高整機(jī)效益和抽油機(jī)井系統(tǒng)效益的目的。

　　4幾點(diǎn)結(jié)論

　　(1)對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行調(diào)平衡工作可使抽油機(jī)井運(yùn)行平穩(wěn)，降低運(yùn)行電流，延長機(jī)組的使用壽命，在舉升高度及產(chǎn)液量不變的情況下，提高平衡度可使系統(tǒng)效率隨之提高，從而降低抽油機(jī)井電能梢耗，是一種節(jié)能降耗措施。

　　(2)抽油機(jī)采用平衡技術(shù)后，陣低的減速箱上的峰值扭矩，對(duì)在用抽油機(jī)可以改善減速器的受力狀況，提高了減速器的可靠性。

　　(3)抽油機(jī)游梁復(fù)合平衡改造在游粱后部焊接平衡重，改造費(fèi)用低，節(jié)能效果好。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]葉利平等.抽油機(jī)采油技利【M】.北京：石油工業(yè)出版社，2004，3-s.

　　[2]陳水明：抽油機(jī)平衡度與能耗的關(guān)系[J];油氣田地面工程;2009年09期