[发明专利]一种游梁式抽油机远程平衡测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种游梁式抽油机远程平衡测试方法，属于石油机械测控技术领域。

背景技术

游梁式抽油机仍是油田生产的主要设备，是油田生产能耗及设备成本的主要因素。抽油机工作过程中，平衡率直接影响其工作效能。但是实际生产中，井下的载荷不断的变化，使得抽油机平衡不断被破坏，而再平衡的实现需要工作人员不断调整抽油机的平衡机构。影响抽油机平衡的原因主要是抽油机悬点载荷规律的变化和平衡重的调节状态。影响悬点载荷的因素是变化和多样的，如井下抽油泵由于不断地磨损其密封性逐渐变差；油管由于磨损和腐蚀产生漏失和偏磨；动液面高低的变化；采出液物性的变化等，都会引起抽油机载荷的变化，抽油机载荷的变化会逐渐的使抽油机由平衡状态向不平衡状态变化，在不平衡状态下工作的抽油机，不仅对减速箱、电机、皮带等传动系统造成巨大损坏，而且影响抽油机的地面效率。因此，对抽油机的平衡状态进行定期的测试，及时调整抽油机的平衡是非常必要的。

目前抽油机平衡测试的主要方法是电流法，就是抽油机上行最大电流与下行最大电流之比，但是电流法也存在相对的缺陷，因此，要得到抽油机真实的平衡情况，还需要综合考虑更多其他的方法及装置。另外，目前抽油机的平衡测试均为定期或不定期进行，不能实现在线实时测试，对准确掌握抽油机的工作状态，及时调节平衡以降低能耗带来不便。

发明内容

基于上述背景，本发明提出一种游梁式抽油机远程平衡测试方法。利用抽油机上下冲程能耗比值来计算平衡率，综合考虑了抽油机平衡的影响因素，能够更加精确和真实地反应抽油机的平衡状态。

如上所述，目前电流法是抽油机平衡测试的主要方法。其主要方法可以概括为：使用测量工具测量抽油机上行最大电流I_上与下行最大电流I_下之比，即

E＝I_j/I_下

如果平衡率(上行最大电流I_上与下行最大电流I_下之比的百分数)在80％-120％之间，则认为抽油机平衡，如果不在上述范围内则可断定不平衡。由于测试方法简便、使用工具少、反应快捷简便，便于理解与操作，因此在井场被广大技术操作人员普遍采用。但是电流平衡并不能保证抽油机平衡，因为电机与变压器不同，它空载时的电流就达额定电流30～40％，在负载开始增加时，电流变化并不大，而是功率因数在变化，所以对于低效抽油机即使是不平衡也不能从电流上看出来。

而利用抽油机上下冲程能耗比值来计算平衡率的方法可以更好的解决上述问题，其原理是认为抽油机的平衡运行状态就是指电动机在上下冲程中都做正功且相等。这就是说，抽油机是否平衡，可以通过电动机在上下冲程中的输出电能是否相等来进行判断。而电动机的输出电能与输入电能成正比，因此可以通过测试电动机在上、下冲程的输入电能是否相等来加以判断，游梁式抽油机采用的是三相异步电动机，三相对称正弦电路的传统公式：

p=3IVcosθ]]>

上式中，P-输入功率；

I-输入电流，A；

V-输入电压，V；

Cosθ-电动机功率因数，则电动机输入电能

W=∫0tPdt]]>

其中，t-抽油机一个冲程或几个冲程所需时间，s。

则抽油机上、下冲程载荷平衡时：