可調節抽油機尾平衡節能裝置研究與應用

宋成立 安文霞 景偉

摘要：采油廠抽油設備主要以抽油機為主，四連桿機構的抽油機在上、下行程中承受最大、最小載荷，而抽油機現場平衡方式以復合平衡為主，抽油機曲柄平衡受曲柄長度及平衡塊重量的限制，調節到一定范圍內就無法調節，尾平衡作為復合平衡的一部分就顯得尤為重要，但現場尾平衡缺失嚴重，重新配備鑄鐵造尾平衡成本較高，在當前形式下，通過研發利用廢舊輪胎作為模具施以骨架支撐，配備必要的承接件達到標準配重塊的作用，實現了在低成本開發下有效節約成本的效果，適合在采油廠及油田公司整體推廣應用。

關鍵詞：平衡塊;節能;可調節;成本;平衡率

一、不平衡存在的問題

抽油機不平衡時將帶來以下危害：

（1）降低電動機使用效率和壽命，上沖程中電動機承受著極大的負荷，下沖程中抽油機帶著電動機運轉，造成功率的浪費，降低電動機的效率和壽命。

（2）縮短抽油機使用壽命，由于負荷不均勻，在曲柄旋轉一周中載荷忽大忽小，會使抽油機發生劇烈振動而縮短抽油機的壽命。

（3）影響抽油機和抽油泵的正常工作，由于負荷不均勻，會破壞曲柄旋轉速度的均勻性，從而使驢頭上、下擺也不均勻，影響抽油機和抽油泵的正常工作。

抽油機在現場有的型號無尾平衡，有尾平衡的由于種種原因，缺失嚴重，通過曲柄平衡無法實現精準調整平衡，對電動機、抽油機、抽油泵造成很大的損傷，按照傳統的配備廠家出產的平衡配重價格昂貴，在現有的低成本開發狀況下，無法滿足生產的要求，急需研發一種成本低廉，安全實用，安裝快捷方便，可方便調節的平衡裝置。可調節抽油機尾平衡節能裝置主要應用于抽油機無尾平衡或者尾平衡缺失的致使通過調節曲柄平衡無法滿足要求的抽油機井。

二、不平衡井采取的對策

通過利用廢舊汽車輪胎的低廉及成型完整性，配以和抽油機游梁形狀一樣的磨具外框，利用混凝土澆筑輪胎中，達到成本低，易于加工，安裝方便快捷，可調節的多種功能于一體的可調節尾平衡節能裝置。

通過將預制好的可調節抽油機尾平衡節能裝置安裝到現場無法調整平衡的油井游梁尾部，將預制好的平衡裝置對準游梁尾部“工”字形推入，在預制件預埋六分鋼管內穿入19mm兩端帶螺紋的鋼筋，在游梁“工”字梁中間加強板兩側開22mm圓孔，在內側將螺帽焊牢，螺桿穿過預制件六分管與尾橫梁進行精準對接，在需要調節時，只要通過轉動螺桿，就可以調整尾平衡的位置，達到調節的目的，由于該尾平衡外部為橡膠，起到了防震動，防盜，耐老化的作用，也能防止單獨用混凝土澆筑的平衡塊刮碰掉落的風險，同時由于在橡膠外表面噴涂了黃白相間的警示色，也能起到警示的安全環保效果。

三，現場實驗

采油廠目前現有在開抽油機井若干口，其中有211左右的井現場由于缺失尾平衡無法調平衡，計劃對這211口井安裝此裝置。同時該裝置也可通過功能設計應用到油田公司其他問題的油井現場，應用前景廣闊。

通過應用可調節抽油機尾平衡節能裝置，使采油廠抽油機無法調平衡的井實現平衡可調，使平衡標準達到90%-100%的現場最優標準，同時通過該裝置的可調節性方便快捷的優點，也使采油現場調平衡不再是難事，使設備始終處于最佳的運行狀態。同時通過外部噴涂的黃白警示色，也能對附近作業人員起到安全的提示作用，另外由于該裝置的經濟價值低，也避免了不法分子的盜竊事件的發生。該裝置通過前期準備，以實現整體完成實驗安裝階段。

通過對各種思路進行整理論證，現場踏查，收集資料信息，完成方案設計，專業加工廠對外框磨具進行出圖加工，目前已加工25套。

安裝完畢開始現場實驗數據的錄取，對現場對抽油機、電機、抽油泵的影響進行跟蹤取值，和前期未安裝情況進行分析對比，得出結論，同時對尾平衡的重量，位置和曲柄平衡的配合情況進行摸索整理出現場調解經驗數值，為規模推廣奠定理論依據和實踐經驗。

四、經濟效益

該裝置每套的加工成本234元，以我廠某型抽油機為例，配備標準鑄鐵尾平衡需要1556元（鑄鐵價格在6500-7000元/噸，廢舊輪胎價格為5元/只，其余為預埋件、砂石、人工費等費用）對于平衡率在70%左右的井調整到90%-100%，節電效果明顯，當月就可收回成本，同時對抽油機、抽油泵的影響也是非常直觀的，免除了上下形成震動造成的設備損壞，經濟效益巨大。按我廠安裝211口井計算，尾平衡可節約27.89萬元，節電及避免設備損壞可創效60萬元。

五、結論

采油現場不平衡抽油機數量非常多，常規的油井平衡費用高，自制的平衡塊又容易損壞容易掉落傷人，而通過廢舊汽車輪胎制作的尾平衡選擇空間較大，耐風化、防磕碰掉落，價格低廉，重量可按照不同輪胎大小隨意加工，根據抽油機型號不同，配以不同的連接件，可實現安裝調節方便節能環保等優點。集團公司內可規模應用可對扭虧脫困起到示范作用。

參考文獻：

[1]萬仁溥、羅英俊主編。1993 采油技術手冊第四分冊，北京：石油工業出版社

[2]宋成立、鄭本祥主編。2009 采油工實用讀本，北京：石油工業出版社