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抽油机调平衡(复合平衡)

抽油机调平衡(复合平衡)
抽油机调平衡(复合平衡)

抽油机调平衡(复合平衡)

安全警示 程序提示 控制措施

正确使用验电器

高空作业时系好安全带,防止摔伤事故;使用工具时要固定牢靠,防止工具使用不当或工件固定不稳造成伤害

站在安全距离处观察

稳妥收拾工具;记录整洁,字迹工整

人员要求:3人,持安全上岗证操作。

准备工作:

1、劳保用品准备齐全,穿戴整齐;

技术要求:

1.调整后平衡率在85%—115%之间为合格;

2.停抽油机时曲柄与水平位置的夹角不得大于5o;

3.平衡块固定螺栓只能卸松不能卸掉,曲柄要擦净,移动平衡块时不能用力过猛;

4.松平衡块螺栓顺序与平衡块移动方向相同,即平衡块移向哪个方向,就先卸哪个方向的螺栓。

操作步骤祥解:

1.检查工作(2分钟)

(1)检查井口流程是否正常,各连接部位有无渗漏;

(2)检查抽油机运转是否正常,有无异常响声,刹车是否灵活可靠;

(将抽油机曲柄停在水平位置,拉紧刹车,检查曲柄有无下滑现象。)

(3)用验电器检测开关箱,电机是否带电,检查电源线是否完好无老化、破损,接地是否牢固可靠。

(懂验电器的规格、型号,会验电器的正确使用。检察钳形电流表的规格、型号、检验日期、钳口清洁、闭合状况良好。检查线路时注意距离,防止发生触电事故。)

2.调平衡操作(15分钟)

(1)用钳形电流表测驴头上、下行电流峰值;

(测电流戴绝缘手套,选挡由大到小,钳口与被测导线垂直,被测导线居于钳口中央,更换档位时电流表必须脱离导线。读数时眼睛、指针、刻度线三点成一条直线,取抽油机上下行的电流峰值。分别测量三相导线电流,做好记录。)

(2)用公式计算平衡率:

(将三相上行电流与三相下行电流取平均值,套入公式:B=I上/ I下*100%计算出平衡率,判断调整方向,计算调整距离:H= |1-B | *100 (cm))

(3)按停止抽油机作业程序将抽油机停在合适位置:外调曲柄停在水平位置右下方5o或左下方5o,内调曲柄停在水平位置右上方5o或左上方5o处;

(验电,检查配电箱是否带电。打开配电箱按停止按纽停抽,拉紧刹车,切断电源,打好死刹,挂好警示牌。曲柄停在水平位置±5度。外调曲柄停在水平位置右下方5o或左下方5o,内调曲柄停在水平位置右上方5o或左上方5o处;)

(4)卸下平衡块锁块,松开平衡块固定螺栓,擦净曲柄面,在曲柄面上做出记号,用专用工用具将平衡块移到合适的位置,用撬杆调正平衡块使其与曲柄处于一个平面;

(平台操作注意站位,平衡快移动方向严禁站人。卸掉锁块固定螺栓拿掉锁块,按先低后高的原则卸松平衡块固定螺丝,不准全部卸掉螺母,以防滑脱发生事故。正确使用摇把将平衡块移动到规定距离。装平衡块固定锁块,校正平衡块与曲柄在同一平面,按先高后低的原则紧固

定螺丝。)

(5)在锁块固定螺栓上涂上黄油,装好锁块,上紧锁块背帽螺栓,拧紧平衡块固定螺栓。(按同样方法调整另一面);

(6)按启动抽油机作业程序启动抽油机;

(打开死刹,摘警示牌,松刹车,送电,检察设备周围有无障碍物,利用抽油机惯性按启抽规程启抽。启抽后观察平衡块有无松动现象)

(7)测电流,计算并检查调整效果,并观察平衡块有无松动现象。

(复测电流,若平衡率未达到要求,按:h=h(I上1-I下1) / (I上-I下) 计算复调距离、确定调整方向)

(8)确认油井生产正常,压力正常,各连接部位无渗漏;

(9)收拾工用具,清理现场,做好记录。

(工用具完好无损坏,可继续使用。)

调整游梁式抽油机曲柄平衡评分表

抽油机调平衡

抽油机调平衡 一、报告,几号选手报道,请求检查工具, 二、检查完毕,请求开始。 三、测电流:检查电流表钳口清洁闭合良好,带绝缘手套测量。选择最大量程,检查电流表归零;由大到小选择合适档位,(档位转换要电流表脱离导线后再调,电流表钳口不得碰线, 并且要垂直居中)检查电流表归零,测电流,电流表水平,被测导线与电流表垂直居中。测量后关闭电流表 四、计算平衡率:B=I下/I上*100% h=(1-B)*100(h小于100时向曲柄末端移动,大于100时向轴心移动),报告,调前平衡率为多少,不平衡(或平衡),需向轴向(或末端)调整多少厘米,下步操作请指示。 五、停抽①检查试电笔完好,试电笔检测配电箱外壳不带电,侧身按停止按钮停抽,拉紧刹车,检查刹车各部位连接可靠,刹车锁块在行程的1/2-2/3之间,侧身拉闸断电断开 空气开关,关好门,记录停抽时间,挂警示牌,插上刹车锁 六、移动平衡块到预定位置:①清理曲柄面的污物②测量预调距离,画好标记③卸掉锁块固定螺栓拿掉锁块,卸松平衡块固定螺栓及螺母,先低后高卸螺帽,不能卸掉螺母以防滑脱发生事故④ 检查平衡块移动前方无人,侧身使用摇把将平衡块移至标记位置,插上锁块,校正平衡块⑤先高后低的紧螺帽,对锁块螺栓和固定螺栓涂抹黄油进行保养(各紧固螺丝涂油防腐) 七、启抽①检查抽油机周围无故障物,拔出安全销摘掉警示牌,松刹车,控制曲柄转速两次,验电侧身合闸送电,利用惯性启抽,关好配电箱门②检查平衡块螺丝紧固无松动 八、检查调整情况①二次测电流(选择合适档位,检查电流表归零)②检测抽油机是否平衡,计算另一组平衡块调整距离(报告,调后平衡率为多少,仍不平衡(或平衡),如需调整,另一组平衡块需向轴向(末端)调整多少厘米) 九、收拾工具,擦拭工具,将相关数据填入报表,报告,操作完毕。 红字是要说出来的话,绿字是要注意的事项

抽油机调整平衡

抽油机调整平衡 一、准备工作 1、劳保齐全 2、安全警示牌、安全带一副、试电笔(500V)一只、钳形电流表一个、绝缘手套一双、笔、纸、计算器、专用固定扳手一把、固定扳手、活动扳手(375mm)一把、专用机轮一把、钢板尺、钢丝刷一把、画笔、螺丝刀一把、撬杠、棉纱若干、黄油若干、大锤3.75kg一把 二、操作前检查 1、检查操作平台是否固定良好 2、检查井口流程 三. 调整平衡操作步骤 1 、检查井口流程、管线伴热、井下加热是否正常、刹车装置是否灵活好用 2 、检查试电笔、钳形电流表是否完好,测量抽油机启动柜是否带电,戴绝缘手套侧身开门,测量抽油机上下行电流峰值,准确度数记录 3 、计算平衡率,判断调整方向、距离,平衡率=下电流/上电流*100%, (85%-115%) 4 、带绝缘手套侧身按停止按钮,将曲柄停到水平位置刹紧刹车,侧身断电,挂警示牌,扣刹车锁 5 、清理牙槽,画线预调位置 6 、卸掉锁块,卸松平衡块螺丝螺帽,先低后高,注意不要卸掉,松锁紧块螺帽 7 、侧面站立用专用机轮将平衡块调整到预定位置 8 、放入锁块,调整平衡块,紧固平衡块螺母,先高后低,紧固锁块螺母及被帽 9 、清理平衡块,紧固螺母,画安全线、涂抹黄油 10 、松刹车锁块,检查抽油机周围有无障碍物,及管线加热、井下加热是否正常,缓慢松开刹车,带绝缘手套侧身合闸,按绿色启动按钮进行起机,利用抽油机惯性二次启动,检查紧固螺母

11 、用钳形电流表测量上下行电流峰值,计算平衡率 12 、收拾工具、清理现场 注意事项 1、在操作平台操作时必须系安全带 2、停机平衡块角度上下不大于水平角度5度 3、卸平衡块锁块时应站在水平高面位置侧身 4、使用机轮摇动平衡块时应侧身站立,双手回拉 5、工具、量具、用具正确使用,以免造成人员伤害,工器具损坏 6、检查紧固率

抽油机功率法调平衡技术的重要性

抽油机功率法调平衡技术的重要性 摘要:在抽油机管理中电流平衡度常用于判断抽油机是否平衡。而实际上,测量电流时所采用的普通钳形电流表,只能反映电流的幅值,不能反映正负,因此电流平衡并不能反映抽油机一定平衡。本文提出的抽油机功率法调平衡技术,综合考虑了瞬时电流、电压、功率因数的影响,能够判断电机处于发电还是用电状态,从而真实的反应抽油机的平衡状况,克服了电流法存在的虚假平衡问题,同时也对油田生产的节能降耗具有重要意义。 关键词:抽油机功率法平衡 一、前言 游梁式抽油机是油田生产的主要设备,其平衡运行是抽油机安全和节能的基础。抽油机在不平衡状态运行时,易造成减速器损坏、减短皮带使用寿命、抽油杆断裂和电能浪费,给抽油机井的安全造成了潜在的威胁。目前,榆树林油田判断抽油机是否在平衡状态下运转的主要方法是采用钳形电流表,测量电动机上下冲程中的电流峰值,用下冲程电流峰值比上冲程电流峰值,当比值在0.85~1.15之间时,即认为达到了平衡状态,这种方法被称为电流法。电流法存在以下缺点: 一是在实际操作上,电流表数值变化较快等因素的影响,测试人员仅靠眼睛的目测很难读取准确的数值;三是某些严重不平衡的井,其下冲程(或上冲程)的电流在相位上已反相变成做负功的电流,而钳型电流表无法区分电流的相位。 由于上述原因,电流法从理论和实际操作上都存在着很大的缺陷,准确性较差,为此榆树林油田引进了功率法调平衡技术。 二、功率法调平衡技术原理 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与输入电能是否相等来加以判断,而电动机的输出电能与输入电能成正比。因此,又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。 此公式的意义实际上是指电机在上冲程的功率曲线所包围的面积与电机在下冲程的功率曲线所包围的面积相等。也就是说上冲程所耗电能与下冲程所耗电能相等。功率法调平衡就是分别测量运行中的电动机在驴头的上下冲程中所耗电能,用两值中的小者与大者相比,当比值大于0.5时,即认为达到了平衡状态。 三、功率法调平衡技术现场应用情况 1.调整方法 以树59-63井为例说明如何应用功率法对抽油机进行平衡调整,图1是此井

抽油机调平衡计算模型

游梁式抽油机井效率分析与平衡优化软件的功能规划和计算模型 一、软件实现的功能 (1)示功图、电流、功率等数据的采集,电参数等曲线的实时显示; (2)抽油机井系统效率计算分析; (3)抽油机平衡状态诊断与平衡调节; 二、软件结构

1、抽油机井示功图分析 从示功图取点求得产液量、上下冲程时间、平均载荷,最大、最小载荷,冲程,冲次、功图面积、工况分析。(分析示功图,得到计算系统效率及调平衡所需要的重要数据) 由示功图推算上下冲程时间的方法: 抽油机一个冲程周期的计算公式: 60 T n =;n 为冲次 上冲程和下冲程的具体时间,根据示功图上位移点进行推导,判断准则是: 上冲程判断准则: 如果(If )某一点的位移为最小,那么(Then )该点为上冲程起点。(若位移为最小的点有多点,以首次出现的最小点为准); 如果(If )某一点位移为最大,那么(Then )该点为上冲程结束点。(若位移为最大的点有多个,以首次出现的位移最大点为准)。 计算从首次出现最小点到首次出现位移最大点的点数和,此值与示功图总点数的比值,再与一个冲程周期相乘,即为上冲程时间。 设总数是N ,推算得到的上冲程点数为n 上,下冲程点数为n 下,上冲程时间为: n t T N =?上上, t T t =-下上 平均载荷的计算是利用仪器采集的各点的载荷的平均值, 其他的参数利用已有软件即可得到。

2、电参数曲线分析 电流、电压、有功功率、功率因数曲线显示,上冲程最大电流、下冲程最大电流,上冲程最大功率、下冲程最大功率,最大功率对应曲柄转角的数值显示; 三、系统效率及功率的计算分析 1、有效功率计算 将井内液体输送到地面所需要的功率为机械采油井的有效功率 ① 已知数据:实际产液量Q ,m 3/d (调用示功图分析里的数据); 含水率w f ,%(已知数据); 油的密度 0ρ,t/ m 3(已知数据); 水的密度w ρ,t/m 3(已知数据)。 井液密度ρ,t/m 3(若不能测得,利用 ()o w w w f f ρρρ-+=1计算);

抽油机平衡判断方法与调整方案比较

抽油机平衡判断方法与调整方案比较 发表时间:2015-02-05T15:37:53.943Z 来源:《科学与技术》2014年第12期下供稿作者:宋先龙 [导读] 油田生产中抽油机平衡调整方法较多,每种方法的调整效果不同。 中石化胜利油田分公司胜利采油厂宋先龙 摘要:油田生产中抽油机平衡调整方法较多,每种方法的调整效果不同。分析了评价抽油机平衡的3个基本准则,指出3个评价标准均可通过提取抽油机单冲程功率曲线中的信息获得。对抽油机调平衡后,使其同时满足3个基本准则时,可认为抽油机处于理想的平衡状态。现场试验测试和数据分析表明:采用准则二中的功率法调平衡后,抽油机可同时满足准则一和准则二,并接近准则三的要求,可实现抽油机平衡调节。 关键词:游梁式抽油机;平衡准则;功率法;电流法 由于游梁式抽油机复杂的机械运动,使抽油机的平衡调整存在较大的难度。目前的油田生产中,抽油机平衡的评价标准通常采用“电流法”,当下冲程最大电流与上冲程最大电流之比在80%~110%时,认为抽油机处于平衡状态。然而,电流法检验抽油机平衡时会出现假平衡现象,这是由于抽油机下冲程时会产生电机倒发电现象,而钳形电流表采用的电流互感器无法判断电流的相位导致误判,生产实践已经证明这种方法无法准确评价抽油机的平衡。因此,电能法、示功图法、平均功率法、曲柄轴转矩法等相关方法被广泛讨论。为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标,本文讨论了抽油机平衡评价准则原理,指出抽油机平衡的3个基本准则。若抽油机运行中能同时满足3个平衡准则时,则抽油机工作状态最佳,处于较节能的状态。 1 抽油机平衡判断原则 根据《游梁式抽油机平衡的评价标准》中规定,电流法和平均功率法是抽油机调平衡的方法,但这2种方法都可归于基本准则:1)准则一:抽油机的电动机在上、下冲程中对外做功相等。2)准则二:悬点上、下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等。3)准则三:整个冲程中减速箱曲柄轴转矩的均方根值最小。(1)准则一。这一准则通常用于游梁式抽油机平衡装置的设计,根据此准则可计算出平衡装置所储存或释放的能量A0为 A0=(Au+Ad)/2 (1) 式中:Au为上冲程抽油杆柱下落所做的功;Ad为下冲程提拉抽油杆柱和油柱所做的功。A0可通过抽油机的实测示功图,或者利用静力示功图求得。电动机在上、下冲程中对外做功可转化为电动机的输出电能,而电动机输出电能与输入电能成正比。因此,可通过测量电动机上、下冲程的输入电能是否相等来判断抽油机平衡状态,也称为电能法。式(2)表示电动机功率曲线的上冲程所包围面积和下冲程所包围的面积相等,即上、下冲程电动机对外做功相等。则有 (2) 式中:Iu、Id为上下冲程的输入电流;U为输入电压;cosφ 指电动机功率因数;t为抽油机工作时间。当下冲程与上冲程对外做功之比在80%~110%时,则认为抽油机平衡。(2)准则二。这一准则通常用于游梁抽油机的平衡状态检验与调整,但减速箱曲柄轴的转矩测量比较繁琐,通常可根据实测的光杆示功图及转矩因数表来绘制转矩曲线。这样的测量过程不利于现场的实际应用。由于电动机的输入电流和功率与减速箱曲柄轴转矩近 似成正比,因此人们通常比较上冲程和下冲程的电流峰值和功率峰值来取代曲柄轴转矩峰值。 (3)准则三。调整抽油机平衡是为延长抽油机使用寿命,即希望减速箱曲柄轴输出转矩最小。在不平衡的抽油机上,曲柄轴输出转矩通常有正有负,因此转矩的平均值Ma无法反应实际的载荷,通常采用均方根转矩Mf来反映减速箱曲柄轴的载荷情况。均方根转矩与平均转矩之比为周期载荷系数,其反映载荷转矩的波动程度。均方根转矩和平均转矩的表达式为 从节能角度分析,若使抽油机最节能即使电动机的变动损耗最小,而变动损耗与电流的平方成正比,电动机的电流取决于载荷转矩。因此,要求电动机载荷转矩的均方根值最小。只要保证曲柄轴转矩的均方根值最小,就能保证电动机负载转矩均方根值及电流的均方根值最小,即电动机工作在节能状态。因此,曲柄轴的均方根转矩最小时,抽油机可安全节能地工作。电动机的载荷转矩通常不易测量,但功率容易测量。对于转差不大,转速变化较小的电动机,近似认为电动机转速与曲柄轴角速度是常数,曲柄轴转矩与电动机输入功率大体成正比。 可利用电动机的均方根功率的极小值作为判据对抽油机平衡率进行调节。只有当功率曲线傅里叶级数的正弦分量占主要作用时,这种调节方式才能起到较好的效果。 2 调整判断方法 2.1 电流法 尽管电流法测试抽油机平衡时会出现假平衡状态,但这种方法简单,仍被采油单位所采用。实际应用时对非平衡抽油机进行调整,(3) 式中:ΔR为达到平衡时平衡块的移动量;Mmax为抽油机最大转矩;Wb为平衡块重;Wmax、Wmin为悬点最大和最小载荷;S为冲程;n为冲次。该方法适用于现场抽油机平衡状态较好情况,当抽油机严重不平衡时,此方法无法有效调整平衡。 2.2 功率法 功率法是通过测量电动机的功率变化曲线,分析抽油机的平衡情况,当下冲程和上冲程最大功率的百分比在80%~100%之间时,则认为功率平衡,此值通常不大于100%。这种判断方法与电流法原理相同,但该方法可以克服抽油机的假平衡现象,即当抽油机带动电动机发电时,测量的功率曲线为负值。 3 调整原则比较 由以上分析可知:准则一采用抽油机上、下冲程功率曲线的面积比;准则二采用上、下冲程功率曲线的峰值比;准则三是对功率曲线进行傅里叶级数展开,使抽油机工作时电动机均方根功率取得极小值。任何一种平衡准则都与电动机功率曲线相关,因此,通过对功率曲线进行分析可实现抽油机平衡率调节。当抽油机处于良好平衡状态时,曲柄轴转矩曲线等效于功率曲线。抽油机的上、下冲程是对称的,采用准则一和准则二来判断平衡率将得到相同的结果,而准则三需要滤除曲线的一阶正弦分量,得到不同的功率曲线。若对新功率曲线

抽油机技术操作问答题

抽油机技术操作问答题 1、抽油机由哪些主要部分组成? 答:抽油机主要由主机及辅助装置组成。 主机:底座、支架、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横船、中轴承、尾轴承、支架、驴头、游梁、悬绳梁等; 辅助装置:刹车装置,电动机,电路控制装置。 2、新系列游梁式抽油机的代号表示什么? 答:CYJ表示游梁式抽油机系列代号;驴头悬点最大负荷(吨);光杆最大冲程(米);X100表示减速箱曲柄最大允许扭矩(公斤米);Y表示游梁平衡;P表示复合平衡;B表示曲柄平衡;Q表示气。 3、抽油机平衡方式有几种?各种平衡方式有何特点? 答:平衡方式有游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡、气功平衡。 (1)游梁平衡:游梁的尾部装设一定重量的平衡块以达到平衡。适用于轻型抽油机。 (2)曲柄平衡:将平衡块安装在曲柄上,适用于重型抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡方式引起的抽油机摆动, 调整比较方便。但是,曲柄上有很大的负荷和离心力。 (3)复合平衡:在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。小范围调整时,可调整游梁平衡块,大范围调整时, 则调整曲柄平衡块。这种平衡方式适用于中小型抽油机。 (4)气动平衡:利用气功的可压缩性来储存和释放能量

达到平衡的目的,可利用10型以上的抽油机。这种平衡方式减 少了抽油机的动负荷及震动,但其装置精度要求高,加工麻烦。 4、抽油机的工作原理是什么? 答:由电机供给动力,经减速装置将马达的高速旋转运动变为抽油机曲柄的低速旋转运动,并由曲柄——连杆——游梁机构将低速旋转运动变为抽油机驴头的上下往复运动,从而将原油从井底举升到地面。 5、抽油机“十字”作业的内容是什么? 答:抽油机一保作业大约一月一次,一般按“紧固”、“润滑”、“调整”、“清洁”、“防腐”十字作业法进行。 6、抽油机有哪些润滑部位,润滑点? 答:抽油机有10个润滑部位,17个润滑点; 1)减速箱齿轮,在减速箱盖的舱口有一个润滑点; 2) 减速箱输出轴承,在内测顶盖的油孔有2个润滑点; 3)中间轴轴承,两边盖或顶盖的油孔有2个润滑点; 4)输入轴轴承,两边盖或顶盖的油孔有2个润滑点; 5) 连杆下部轴承,在轴承座两侧盖处有2个润滑点; 6) 横梁轴轴承,在轴承座侧面盖处有1个润滑点; 7) 连杆上端销,在销子端面的油孔有2个润滑点; 8) 支架轴承,在轴承座外侧盖处有2个润滑点; 9)驴头插销轴上端,在轴销上端有1个润滑点; 10)电动机轴承,在轴承座上有2个润滑点。

抽油机平衡判断标准与调整方法

抽油机平衡判断标准与调整方法 发表时间:2014-09-03T16:11:22.187Z 来源:《科学与技术》2014年第6期下供稿作者:单体琴于春兰 [导读] 为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标,本文讨论了抽油机平衡评价准则原理,指出抽油机平衡的3 个基本准则。 现河采油厂采油一矿单体琴于春兰 摘要:油田生产中抽油机平衡调整方法较多,每种方法的调整效果不同。分析了评价抽油机平衡的3 个基本准则,指出3 个评价标准均可通过提取抽油机单冲程功率曲线中的信息获得。对抽油机调平衡后,使其同时满足3 个基本准则时,可认为抽油机处于理想的平衡状态。现场试验测试和数据分析表明:采用准则二中的功率法调平衡后,抽油机可同时满足准则一和准则二,并接近准则三的要求,可实现抽油机平衡调节。 关键词:游梁式抽油机;平衡准则;功率法;电流法由于游梁式抽油机复杂的机械运动,使抽油机的平衡调整存在较大的难度。目前的油田生产中,抽油机平衡的评价标准通常采用“电流法”,当下冲程最大电流与上冲程最大电流之比在80%~110%时,认为抽油机处于平衡状态。然而,电流法检验抽油机平衡时会出现假平衡现象,这是由于抽油机下冲程时会产生电机倒发电现象,而钳形电流表采用的电流互感器无法判断电流的相位导致误判,生产实践已经证明这种方法无法准确评价抽油机的平衡。因此,电能法、示功图法、平均功率法、曲柄轴转矩法等相关方法被广泛讨论。为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标,本文讨论了抽油机平衡评价准则原理,指出抽油机平衡的3 个基本准则。若抽油机运行中能同时满足3 个平衡准则时,则抽油机工作状态最佳,处于较节能的状态。 1 抽油机平衡判断原则根据《游梁式抽油机平衡的评价标准》中规定,电流法和平均功率法是抽油机调平衡的方法,但这 2 种方法都可归于基本准则:1)准则一:抽油机的电动机在上、下冲程中对外做功相等。2)准则二:悬点上、下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等。3)准则三:整个冲程中减速箱曲柄轴转矩的均方根值最小。 (1)准则一。这一准则通常用于游梁式抽油机平衡装置的设计,根据此准则可计算出平衡装置所储存或释放的能量A0 为A0=(Au+Ad)/2 (1)式中:Au为上冲程抽油杆柱下落所做的功;Ad为下冲程提拉抽油杆柱和油柱所做的功。A0 可通过抽油机的实测示功图,或者利用静力示功图求得。电动机在上、下冲程中对外做功可转化为电动机的输出电能,而电动机输出电能与输入电能成正比。因此,可通过测量电动机上、下冲程的输入电能是否相等来判断抽油机平衡状态,也称为电能法。式(2)表示电动机功率曲线的上冲程所包 围面积和下冲程所包围的面积相等,即上、下冲程电动机对外做功相等。则有 式中:Iu、Id为上下冲程的输入电流;U为输入电压;cosφ 指电动机功率因数;t为抽油机工作时间。当下冲程与上冲程对外做功之比在80%~110%时,则认为抽油机平衡。 (2)准则二。这一准则通常用于游梁抽油机的平衡状态检验与调整,但减速箱曲柄轴的转矩测量比较繁琐,通常可根据实测的光杆示功图及转矩因数表来绘制转矩曲线。这样的测量过程不利于现场的实际应用。由于电动机的输入电流和功率与减速箱曲柄轴转矩近似成正比,因此人们通常比较上冲程和下冲程的电流峰值和功率峰值来取代曲柄轴转矩峰值。(3)准则三。 调整抽油机平衡是为延长抽油机使用寿命,即希望减速箱曲柄轴输出转矩最小。在不平衡的抽油机上,曲柄轴输出转矩通常有正有负,因此转矩的平均值Ma无法反应实际的载荷,通常采用均方根转矩Mf来反映减速箱曲柄轴的载荷情况。均方根转矩与平均转矩之比为周期载荷系数,其反映载荷转矩的波动程度。均方根转矩和平均转矩的表达式为从节能角度分析,若使抽油机最节能即使电动机的变动损耗最小,而变动损耗与电流的平方成正比,电动机的电流取决于载荷转矩。因此,要求电动机载荷转矩的均方根值最小。只要保证曲柄轴转矩的均方根值最小,就能保证电动机负载转矩均方根值及电流的均方根值最小,即电动机工作在节能状态。因此,曲柄轴的均方根转矩最小时,抽油机可安全节能地工作。电动机的载荷转矩通常不易测量,但功率容易测量。对于转差不大,转速变化较小的电动机,近似认为电动机转速与曲柄轴角速度是常数,曲柄轴转矩与电动机输入功率大体成正比。 可利用电动机的均方根功率的极小值作为判据对抽油机平衡率进行调节。只有当功率曲线傅里叶级数的正弦分量占主要作用时,这种调节方式才能起到较好的效果。 2 调整判断方法2.1 电流法尽管电流法测试抽油机平衡时会出现假平衡状态,但这种方法简单,仍被采油单位所采用。实际应用时对非平衡抽油机进行调整, 式中:ΔR为达到平衡时平衡块的移动量;Mmax为抽油机最大转矩;Wb为平衡块重;Wmax、Wmin为悬点最大和最小载荷;S为冲程;n为冲次。该方法适用于现场抽油机平衡状态较好情况,当抽油机严重不平衡时,此方法无法有效调整平衡。 2.2 功率法功率法是通过测量电动机的功率变化曲线,分析抽油机的平衡情况,当下冲程和上冲程最大功率的百分比在80%~100%之间时,则认为功率平衡,此值通常不大于100%。这种判断方法与电流法原理相同,但该方法可以克服抽油机的假平衡现象,即当抽油机带动电动机发电时,测量的功率曲线为负值。 3 调整原则比较由以上分析可知:准则一采用抽油机上、下冲程功率曲线的面积比;准则二采用上、下冲程功率曲线的峰值比;准则三是对功率曲线进行傅里叶级数展开,使抽油机工作时电动机均方根功率取得极小值。任何一种平衡准则都与电动机功率曲线相关,因此,通过对功率曲线进行分析可实现抽油机平衡率调节。当抽油机处于良好平衡状态时,曲柄轴转矩曲线等效于功率曲线。抽油机的上、下冲程是对称的,采用准则一和准则二来判断平衡率将得到相同的结果,而准则三需要滤除曲线的一阶正弦分量,得到不同的功率曲线。若对新功率曲线采用准则一和准则二时,将与原功率曲线得到不同的平衡率;而准则二仅考虑上、下冲程的峰值功率,信息量偏少,在实际应用中与准则一得到的平衡结果存在差别。由此可见,采用3 种平衡准则分别调节抽油机时,将得到3 种不同的平衡效果,具体哪种情况

第四节 抽油机的平衡、扭矩与功率计算

游梁式抽油机的平衡 一、抽油机平衡原理 (一)抽油机不平衡的原因:抽油机在工作过程中悬点承受的是不对称的脉动载荷,上冲程载荷很大,下冲程载荷较小,这样就会造成上冲程电动机做功很大,下冲程电机做负功,即悬点拉着电机旋转。因此也就会造成抽油机不平衡。 (二)抽油机不平衡的危害:抽油机运转不平衡,影响电机的工作效率,使电机的功率因数降低,加大电机的功率损耗,减小电机的寿命;抽油机运转不平衡会使抽油机发生振动,严重时会造成翻抽油机的恶性事故,影响抽油机的寿命。因此抽油机必须利用平衡装置调节达到运转平衡。 (三)平衡原理 1.平衡原则及平衡条件 抽油机达到平衡的原则是: (1)电动机在上下冲程中做功相等; (2)上、下冲程中电机的电流峰值相等; (3)上、下冲程中的曲柄轴峰值扭矩相等。 抽油平衡原理,如图3-31所示: 在抽油机游梁后端加一重物,在下冲程中电机和下冲程的悬点载荷一起对重物做功,把重物升高储存位能w A : ,md d w A A A +=

则得到电机在下冲程中做的功为:d w m d A A A -= 式中 w A —— 下冲程中悬点载荷和电机对平衡系统做的功,即平衡系统储存的能量; d A —— 悬点在下冲程中做的功; md A —— 电机在下冲程中做的功。 在上冲程中平衡系统放出能量,帮助电机对悬点做功: m u w u A A A += 则得电机在上冲程中做的功为:W u m u A A A -= 式中 u A —— 悬点在上冲程中做的功; mu A —— 电机在上冲程中做的功。 根据第一条平衡原则: md mu A A = 即w u d w A A A A -=- 可得到平衡系统在下冲程中应储存的能量为: 2 d u w A A A += (3-50) 上式说明抽油机的平衡条件为:平衡系统下冲程中储存的能量要等于悬点在上、下冲程中做功之和的一半。 2.平衡系统要达到平衡需要的平衡功 当只考虑静载荷做功时,悬点在上冲程中做的功为: s W W A L r u )('+'=; 下冲程做的功为:s W A r d '=。 则由(3-50)得理论上需要的平衡功为: s W W A A A l r d u w )2 (2' +'=+= (3-51)

抽油机平衡判断标准与调整方法

抽油机平衡判断标准与调整方法 摘要:油田生产中抽油机平衡调整方法较多,每种方法的调整效果不同。分析 了评价抽油机平衡的3 个基本准则,指出3 个评价标准均可通过提取抽油机单冲 程功率曲线中的信息获得。对抽油机调平衡后,使其同时满足3 个基本准则时, 可认为抽油机处于理想的平衡状态。现场试验测试和数据分析表明:采用准则二 中的功率法调平衡后,抽油机可同时满足准则一和准则二,并接近准则三的要求,可实现抽油机平衡调节。 关键词:游梁式抽油机;平衡准则;功率法;电流法由于游梁式抽油机复杂 的机械运动,使抽油机的平衡调整存在较大的难度。目前的油田生产中,抽油机 平衡的评价标准通常采用“电流法”,当下冲程最大电流与上冲程最大电流之比在80%~110%时,认为抽油机处于平衡状态。然而,电流法检验抽油机平衡时会 出现假平衡现象,这是由于抽油机下冲程时会产生电机倒发电现象,而钳形电流 表采用的电流互感器无法判断电流的相位导致误判,生产实践已经证明这种方法 无法准确评价抽油机的平衡。因此,电能法、示功图法、平均功率法、曲柄轴转 矩法等相关方法被广泛讨论。为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标,本文讨论了抽油机平衡评价准则原理,指出抽油机平衡的3 个基本准则。若 抽油机运行中能同时满足3 个平衡准则时,则抽油机工作状态最佳,处于较节能 的状态。 1 抽油机平衡判断原则根据《游梁式抽油机平衡的评价标准》中规定,电流 法和平均功率法是抽油机调平衡的方法,但这2 种方法都可归于基本准则:1) 准则一:抽油机的电动机在上、下冲程中对外做功相等。2)准则二:悬点上、 下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等。3)准则三:整个冲程中减速箱曲柄轴转 矩的均方根值最小。 (1)准则一。这一准则通常用于游梁式抽油机平衡装置的设计,根据此准 则可计算出平衡装置所储存或释放的能量A0 为A0=(Au+Ad)/2 (1)式中:Au为上冲程抽油杆柱下落所做的功;Ad为下冲程提拉抽油杆柱和油柱所 做的功。A0 可通过抽油机的实测示功图,或者利用静力示功图求得。电动机在上、下冲程中对外做功可转化为电动机的输出电能,而电动机输出电能与输入电 能成正比。因此,可通过测量电动机上、下冲程的输入电能是否相等来判断抽油 机平衡状态,也称为电能法。式(2)表示电动机功率曲线的上冲程所包围面积 和下冲程所包围的面积相等,即上、下冲程电动机对外做功相等。则有式中:Iu、Id为上下冲程的输入电流;U为输入电压;cosφ 指电动机功率因数; t为抽油机工作时间。当下冲程与上冲程对外做功之比在80%~110%时,则认为抽油机平衡。 (2)准则二。这一准则通常用于游梁抽油机的平衡状态检验与调整,但减速箱曲柄轴 的转矩测量比较繁琐,通常可根据实测的光杆示功图及转矩因数表来绘制转矩曲线。这样的 测量过程不利于现场的实际应用。由于电动机的输入电流和功率与减速箱曲柄轴转矩近似成 正比,因此人们通常比较上冲程和下冲程的电流峰值和功率峰值来取代曲柄轴转矩峰值。(3)准则三。 调整抽油机平衡是为延长抽油机使用寿命,即希望减速箱曲柄轴输出转矩最小。在不平 衡的抽油机上,曲柄轴输出转矩通常有正有负,因此转矩的平均值Ma无法反应实际的载荷,通常采用均方根转矩Mf来反映减速箱曲柄轴的载荷情况。均方根转矩与平均转矩之比为周 期载荷系数,其反映载荷转矩的波动程度。均方根转矩和平均转矩的表达式为从节能角度分析,若使抽油机最节能即使电动机的变动损耗最小,而变动损耗与电流的平方成正比,电动

探讨抽油机平衡判断方法与调整措施

探讨抽油机平衡判断方法与调整措施 发表时间:2014-09-28T15:29:28.793Z 来源:《科学与技术》2014年第8期下供稿作者:马健米长东刘敏[导读] 由于游梁式抽油机复杂的机械运动,使抽油机的平衡调整存在较大的难度。 中石化胜利油田临盘采油厂马健米长东刘敏摘要:油田生产中抽油机平衡调整方法较多,每种方法的调整效果不同。分析了评价抽油机平衡的3个基本准则,指出3个评价标准均可通过提取抽油机单冲程功率曲线中的信息获得。对抽油机调平衡后,使其同时满足3个基本准则时,可认为抽油机处于理想的平衡状态。现场试验测试和数据分析表明:采用准则二中的功率法调平衡后,抽油机可同时满足准则一和准则二,并接近准则三的要求,可实现抽油 机平衡调节。 关键词:游梁式抽油机;平衡准则;功率法;电流法由于游梁式抽油机复杂的机械运动,使抽油机的平衡调整存在较大的难度。目前的油田生产中,抽油机平衡的评价标准通常采用“电流法”,当下冲程最大电流与上冲程最大电流之比在80%~110%时,认为抽油机处于平衡状态。然而,电流法检验抽油机平衡时会出现假平衡现象,这是由于抽油机下冲程时会产生电机倒发电现象,而钳形电流表采用的电流互感器无法判断电流的相位导致误判,生产实践已经证明这种方法无法准确评价抽油机的平衡。因此,电能法、示功图法、平均功率法、曲柄轴转矩法等相关方法被广泛讨论。为达到节能、延长减速箱寿命、操作简便的综合目标,本文讨论了抽油机平衡评价准则原理,指出抽油机平衡的3个基本准则。若抽油机运行中能同时满足3个平衡准则时,则抽油机工作状态最佳,处于较节能的状态。 1 抽油机平衡判断原则 根据《游梁式抽油机平衡的评价标准》中规定,电流法和平均功率法是抽油机调平衡的方法,但这2种方法都可归于基本准则:1)准则一:抽油机的电动机在上、下冲程中对外做功相等。2)准则二:悬点上、下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等。3)准则三:整个冲程中减速箱曲柄轴转矩的均方根值最小。(1)准则一。这一准则通常用于游梁式抽油机平衡装置的设计,根据此准则可计算出平衡装置所储存或释放的能量A0为 A0=(Au+Ad)/2 (1)式中:Au为上冲程抽油杆柱下落所做的功;Ad为下冲程提拉抽油杆柱和油柱所做的功。A0可通过抽油机的实测示功图,或者利用静力示功图求得。电动机在上、下冲程中对外做功可转化为电动机的输出电能,而电动机输出电能与输入电能成正比。因此,可通过测量电动机上、下冲程的输入电能是否相等来判断抽油机平衡状态,也称为电能法。式(2)表示电动机功率曲线的上冲程所包围面积和下冲程所包围的面积相等,即上、下冲程电动机对外做功相等。则有 (2)式中:Iu、Id为上下冲程的输入电流;U为输入电压;cosφ 指电动机功率因数;t为抽油机工作时间。当下冲程与上冲程对外做功之比在80%~110%时,则认为抽油机平衡。(2)准则二。这一准则通常用于游梁抽油机的平衡状态检验与调整,但减速箱曲柄轴的转矩测量比较繁琐,通常可根据实测的光杆示功图及转矩因数表来绘制转矩曲线。这样的测量过程不利于现场的实际应用。由于电动机的输入电流和功率与减速箱曲柄轴转矩近似成正比,因此人们通常比较上冲程和下冲程的电流峰值和功率峰值来取代曲柄轴转矩峰值。 (3)准则三。调整抽油机平衡是为延长抽油机使用寿命,即希望减速箱曲柄轴输出转矩最小。在不平衡的抽油机上,曲柄轴输出转矩通常有正有负,因此转矩的平均值Ma无法反应实际的载荷,通常采用均方根转矩Mf来反映减速箱曲柄轴的载荷情况。均方根转矩与平均转矩之比为周期载荷系数,其反映载荷转矩的波动程度。均方根转矩和平均转矩的表达式为从节能角度分析,若使抽油机最节能即使电动机的变动损耗最小,而变动损耗与电流的平方成正比,电动机的电流取决于载荷转矩。因此,要求电动机载荷转矩的均方根值最小。只要保证曲柄轴转矩的均方根值最小,就能保证电动机负载转矩均方根值及电流的均方根值最小,即电动机工作在节能状态。因此,曲柄轴的均方根转矩最小时,抽油机可安全节能地工作。电动机的载荷转矩通常不易测量,但功率容易测量。对于转差不大,转速变化较小的电动机,近似认为电动机转速与曲柄轴角速度是常数,曲柄轴转矩与电动机输入功率大体成正比。 可利用电动机的均方根功率的极小值作为判据对抽油机平衡率进行调节。只有当功率曲线傅里叶级数的正弦分量占主要作用时,这种调节方式才能起到较好的效果。 2 调整判断方法 2.1 电流法 尽管电流法测试抽油机平衡时会出现假平衡状态,但这种方法简单,仍被采油单位所采用。实际应用时对非平衡抽油机进行调整, (3)式中:ΔR为达到平衡时平衡块的移动量;Mmax为抽油机最大转矩;Wb为平衡块重;Wmax、Wmin为悬点最大和最小载荷;S为冲程;n为冲次。该方法适用于现场抽油机平衡状态较好情况,当抽油机严重不平衡时,此方法无法有效调整平衡。 2.2 功率法 功率法是通过测量电动机的功率变化曲线,分析抽油机的平衡情况,当下冲程和上冲程最大功率的百分比在80%~100%之间时,则认为功率平衡,此值通常不大于100%。这种判断方法与电流法原理相同,但该方法可以克服抽油机的假平衡现象,即当抽油机带动电动机发电时,测量的功率曲线为负值。

常用抽油机知识介绍

辽河油田常用抽油机知识介绍 第一节抽油机基础知识 1.1 概述 当地层具有的能量不足以将原油提升到地面时,就需要通过能量的转换来达到目的。有杆抽油设备(抽油机-抽油泵装置)因结构简单、制造容易、使用方便而成为目前应用最广泛的能量转换装置。 有杆抽油设备主要由三部分组成,一是地面部分;二是井下部分;三是联系地面和井下的中间部分。它是由地面部分(机械)将运动和动力进行转换后,通过中间部分(杆柱或管柱)传递给井下部分(泵),再通过井下部分(泵)将能量传递给原油,完成将原油提升到地面的任务。 游梁式抽油机因具有适应野外无人看管、全天候运转的条件和使用可靠等特点,从抽油机发展的开始到现在,它都是应用最广泛的抽油机。但随着井深和产量的不断增加,需要抽油机的能力就越大,游梁式抽油机重量大的缺点就越明显。为了减轻抽油机的重量,提升节能效果,近二十年来也大力推广应用了一些无游梁式抽油机。 1.2 抽油机的原理、结构、特点、分类及应用 按照抽油机结构和原理的不同,抽油机可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。 一、游梁式抽油机 游梁式抽油机的基本特点是结构简单,制造容易,使用方便,特别是它可以长期在油田全天候运转,使用可靠。因此,尽管它存在驴头悬点运动的加速度较大、平衡效果较差、效率较低、在长冲程时体积较大和笨重等缺点,但仍然是目前应用最广泛的抽油机。 游梁式抽油机的工作 原理是:由动力机供给动力, 经减速器将动力机的高速转 动变为抽油机曲柄的低速转 动,并由曲柄—连杆—游梁 机构将旋转运动变为抽油机 驴头的上、下往复运动,经 悬绳器总成带动深井泵工 作。 游梁式抽油机的主要 部件有:提供动力的动力机; 传递动力并降低速度的减速 器;传递动力并将旋转运动 变成往复运动的四杆机构 (曲柄、连杆、游梁、支架及横梁和底座);传递动力并保证光杆做往复直线运动的驴头及悬绳器总成;使抽油机能停留在任意位置的刹车装置以及为使动力机能在一个较小的负载变化围工作的平衡装置等。 游梁式抽油机根据结构型式不同可分为:

抽油机调平衡(复合平衡)

抽油机调平衡(复合平衡) 安全警示 程序提示 控制措施 正确使用验电器 高空作业时系好安全带,防止摔伤事故;使用工具时要固定牢靠,防止工具使用不当或工件固定不稳造成伤害 站在安全距离处观察 稳妥收拾工具;记录整洁,字迹工整

人员要求:3人,持安全上岗证操作。 准备工作: 1、劳保用品准备齐全,穿戴整齐; 技术要求: 1.调整后平衡率在85%—115%之间为合格; 2.停抽油机时曲柄与水平位置的夹角不得大于5o; 3.平衡块固定螺栓只能卸松不能卸掉,曲柄要擦净,移动平衡块时不能用力过猛; 4.松平衡块螺栓顺序与平衡块移动方向相同,即平衡块移向哪个方向,就先卸哪个方向的螺栓。 操作步骤祥解: 1.检查工作(2分钟) (1)检查井口流程是否正常,各连接部位有无渗漏; (2)检查抽油机运转是否正常,有无异常响声,刹车是否灵活可靠; (将抽油机曲柄停在水平位置,拉紧刹车,检查曲柄有无下滑现象。) (3)用验电器检测开关箱,电机是否带电,检查电源线是否完好无老化、破损,接地是否牢固可靠。 (懂验电器的规格、型号,会验电器的正确使用。检察钳形电流表的规格、型号、检验日期、钳口清洁、闭合状况良好。检查线路时注意距离,防止发生触电事故。) 2.调平衡操作(15分钟) (1)用钳形电流表测驴头上、下行电流峰值; (测电流戴绝缘手套,选挡由大到小,钳口与被测导线垂直,被测导线居于钳口中央,更换档位时电流表必须脱离导线。读数时眼睛、指针、刻度线三点成一条直线,取抽油机上下行的电流峰值。分别测量三相导线电流,做好记录。) (2)用公式计算平衡率: (将三相上行电流与三相下行电流取平均值,套入公式:B=I上/ I下*100%计算出平衡率,判断调整方向,计算调整距离:H= |1-B | *100 (cm)) (3)按停止抽油机作业程序将抽油机停在合适位置:外调曲柄停在水平位置右下方5o或左下方5o,内调曲柄停在水平位置右上方5o或左上方5o处; (验电,检查配电箱是否带电。打开配电箱按停止按纽停抽,拉紧刹车,切断电源,打好死刹,挂好警示牌。曲柄停在水平位置±5度。外调曲柄停在水平位置右下方5o或左下方5o,内调曲柄停在水平位置右上方5o或左上方5o处;) (4)卸下平衡块锁块,松开平衡块固定螺栓,擦净曲柄面,在曲柄面上做出记号,用专用工用具将平衡块移到合适的位置,用撬杆调正平衡块使其与曲柄处于一个平面; (平台操作注意站位,平衡快移动方向严禁站人。卸掉锁块固定螺栓拿掉锁块,按先低后高的原则卸松平衡块固定螺丝,不准全部卸掉螺母,以防滑脱发生事故。正确使用摇把将平衡块移动到规定距离。装平衡块固定锁块,校正平衡块与曲柄在同一平面,按先高后低的原则紧固

抽油机标准化操作手册.doc

游梁式抽油机井地面标准化操作手册 说明 本手册规定了游梁式抽油机井地面操作中应特别注意的安全规定及开关井、调整防冲距、换盘根、维护洗井、碰泵、蹩压、更换光杆密封器、更换抽油机传动皮带、更换减速箱机油、调整曲柄平衡、调整工作参数、更换曲柄销、更换电动机、更换毛辫子、抽油杆对扣和更换光杆的具体操作方法,适用于游梁式抽油机井的地面操作。 第一篇安全 1 操作中特别注意的安全规定 1.1 操作时必须穿戴劳动保护用品,女工必须要把长发盘在工帽内。 1.2抽油机运转时,不准接触、靠近抽油机的运转部位,巡回检查时要保持一定的安全距离。 1.3抽油机维护、维修操作过程中停抽必须及时切断电源。合、拉电源闸刀时必须戴绝缘手 套侧身操作。 1.4 盘皮带时,不准戴手套,只能用手推压皮带。 1.5 在抽油机上操作时,必须选择安全合适的位置,操作位置距地面超过1.5m时,必须系 好安全带,同时防止工具掉落。 1.6 抽油机操作施工前,必须检查调整刹车,确保刹车灵活好用。 1.7 盘车时,操作人员必须相互配合,由技术素质高者控制刹车。 1.8 装、卸光杆方卡子时,抽油机刹车必须刹紧,操作者面向抽油机处于安全操作位置,严 禁手抓光杆。 1.9 抽油机启抽前必须检查清除影响抽油机运转的障碍。 1.10对带电设备进行操作前必须用试电笔检查设备外壳是否带电。 1.11 井口放空操作时必须有污油回收装置。 1.12 所有操作必须符合HSE要求。 第二篇开井、关井 2.1 开井 2.1.1 准备工作 2.1.1.1穿戴劳保用品,准备工具:活动扳手、管钳、试电笔、黄油枪、螺丝起子、手钳、 绝缘手套等。 2.1.1.2 开机前检查以下各项: a)检查井口设备、地面设施、工艺流程、仪表应齐全完好; b)检查光杆方卡子(以下简称方卡子)应拧紧,光杆盘根盒内加有盘根且松紧合适,毛辫子长度合适、光杆密封器密封胶皮闸板处于开启位置; c)检查刹车应配件齐全灵活好用,无自锁现象; d)检查减速箱内机油确保其未变质,油面应在上下视油孔之间; e)检查曲柄、游梁、支架、减速箱各轴承的润滑脂应足够且未变质;

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