[发明专利]一种抽油机平衡度调节方法

说明书

一种抽油机平衡度调节方法，属于抽油机设备控制技术领域，其特征在于：首先通过设置于抽油机上的平衡装置进行自检和位置确定；再经过平衡度计算分析抽油机的平衡状态；然后根据平衡状态判断进行调节量及调节时间计算；最后依据平衡调节策略进行调节完成抽油机的平衡调节。能够根据平均功率、电流极值和功率极值三个参数判断抽油机的平衡状态，计算调节参数完成平衡调节，并且设定平衡装置自检时间，可以做到定期自检，从而提高抽油机的工作效率，降低能耗，实现自动化调节，可以满足调节精度要求，节省成本。

技术领域

本发明属于抽油机设备控制技术领域，具体涉及一种抽油机平衡度调节方法。

背景技术

游梁式抽油机的平衡是保证抽油机井安全、可靠、长寿命运行的基础，也是抽油机井节能的重要措施，一直受到国内外抽油机研究、制造和油田各级设备管理部门的重视。目前游梁式抽油机的平衡调节主要有电流法、扭矩曲线法、功率曲线法。电流法判断抽油机平衡的标准是利用抽油机井运动时下冲程电动机最大电流与上冲程最大电流的比，其百分数在80％～110％之间为平衡状态，小于80％为欠平衡状态，大于110％为过平衡状态。功率曲线法是以电动机上下冲程的功率曲线为依据，以上下冲程功率曲线包围的面积的比值来衡量抽油机的平衡度，克服了使用电流法仅以最大电流衡量平衡度的不足。扭矩曲线法是通过计算出每个曲柄转角对应的曲柄轴瞬时净扭矩，绘制曲枘轴瞬时净扭矩曲线和抽油机减速器输出轴极限扭矩线，分别找出上下冲程净扭矩曲线的峰值，用上下冲程净扭矩曲线峰值的比值判断抽油机的平衡度。

游梁式抽油机在整个工作循环内载荷是不均匀的。对静载荷来说，上冲程时，驴头悬点需提起抽油杆和油柱，这时发动机要付出很大能量。下冲程时，抽油杆依靠自重就可以下落，不但不需发动机付出能量，反而对发动机做功，使电机处于发电机状态。因此，发动机在上、下冲程的载荷是非常不均匀的，悬点的运动速度和加速度又加剧了这种不均匀性。载荷的不均匀性严重地影响了四连杆机构、减速箱和发动机的效率和寿命，也恶化了抽油杆的工作条件，使抽油杆断裂次数显著增加，所以，在游梁式抽油机—抽油泵装置中必须合理地解决平衡问题，尽可能消除负功，使发动机、减速箱的载荷变均匀。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供一种抽油机平衡度调节方法。

本发明所述抽油机平衡度调节方法，首先通过设置于抽油机上的平衡装置进行自检和位置确定；再经过平衡度计算分析抽油机的平衡状态；然后根据平衡状态判断进行调节量及调节时间计算；最后依据平衡调节策略进行调节完成抽油机的平衡调节。

本发明所述抽油机平衡度调节方法，所述平衡装置进行自检和位置确定的步骤为：在抽油机启动或平衡参数修改后，抽油启动前，控制器驱动通过DI检测平衡装置连接状态，对于处于连接状态平衡装置，记录当前位置，首先推动平衡电机运动至下死点，再推动至上死点，计算抽油机在下死点至上死点运动速度V₁；同理测量上死点至下死点速度V₂；返回平衡块起始位置，并记录当前位置L₀。

本发明所述抽油机平衡度调节方法，所述平衡度计算抽油机的平衡状态通过平均功率、极限值和均方根值进行分析；采用平均功率法求解的平衡度作为抽油机平衡调节距离和重力的计算依据；平均功率法属于行业标准内容；以极值法求解的极限值作为平衡状态预警值；以均方根法求解的均方根值作为抽油机节能控制评价标准；平衡度值为上行程平均功率、极限值、均方根值与下行程平均功率、极限值、均方根值分别之比；极值法计算平衡度预警安全为0.5<M<2，当超出范围进行系统预警；

每次调节完成后，对比分析功率的均方根值，本次评价调节对于系统效率影响，如均方根值变小，本次调节实现了系统节能，并记录当前均方根值。

本发明所述抽油机平衡度调节方法，所述调节量计算使用平均功率法来进行控制计算，控制计算分为两个部分计算调节方向，计算调节距离或调节重力包括以下步骤：

A、抽油机机械传动效率η_T：